專利名稱：3,8-雙-(5-甲基-2-噻吩基)-1,10-菲羅啉及其制法和在鋅離子熒光傳感與細(xì)胞成像中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及1，10-菲羅啉3，8位擴(kuò)展雙-5-甲基噻吩化合物及其在高靈敏鋅離子熒光傳感與細(xì)胞成像等方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
一些重要的陽(yáng)離子，特別是重金屬離子，如Hg2+離子，在自然界可轉(zhuǎn)化為具有神經(jīng)毒性的甲基汞，通過生物積累造成環(huán)境污染和對(duì)人畜細(xì)胞代謝和神經(jīng)組織的破壞。再如Cd2+ 離子，也具有很強(qiáng)的毒性，能夠傷害肺，腎臟，脾臟等器官組織；Pb2+離子可導(dǎo)致貧血、肌肉麻痹和智力缺陷；Cu2+離子既可以參與很多生物體內(nèi)重要的基本生理過程，同時(shí)過量的Cu2+ 離子的存在又會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生毒性；Zn2+離子既可以參與許多重要的細(xì)胞活動(dòng)，如神經(jīng)傳遞、信號(hào)傳導(dǎo)和基因表達(dá)等，但過多的鋅離子又會(huì)造成農(nóng)業(yè)和食品的污染。所以，對(duì)這些離子的重金屬的檢測(cè)顯得格外重要。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，如滴定，原子吸收光譜(AAS)，氣相或液相色譜等方法，不僅耗時(shí)耗力，而且難以做到實(shí)時(shí)檢測(cè)乃至于活體檢測(cè)。因而人們迫切地需要發(fā)展出更加簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確且能運(yùn)用于實(shí)時(shí)、體內(nèi)和體外的檢測(cè)方法。為了更方便地監(jiān)測(cè)樣品中各種離子濃度，更好地研究這些離子的生理作用，科學(xué)家轉(zhuǎn)而開發(fā)新型的化學(xué)傳感器，特別是光化學(xué)離子傳感器， 如紫外-可見光吸收和熒光傳感器。這些新型的傳感器的顯著優(yōu)點(diǎn)是靈敏，選擇性高，實(shí)時(shí)，快速響應(yīng)，成本低，檢測(cè)限低，無毒無害，甚至可以進(jìn)行活體內(nèi)的檢測(cè)。2000年以后，這方面的研究逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)，越來越多的金屬離子傳感器被陸續(xù)發(fā)明出來，性質(zhì)越來越好， 并逐步向?qū)嵱没~進(jìn)。在已有的研究與報(bào)道中，很大一部分金屬離子傳感器都是基于有機(jī)小分子配體的體系。通過改造原有的一些染料分子或者構(gòu)建全新的分子骨架，科學(xué)家通過在溶液中這些分子對(duì)特定金屬離子的選擇性配位識(shí)別，產(chǎn)生明顯的光譜變化，繼而轉(zhuǎn)化為光信號(hào)或電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)傳感器的作用。一些典型的金屬離子傳感器如下所示
權(quán)利要求
1.一種1，10-菲羅啉衍生物，其特征是它是3，8-雙-(5-甲基-2-噻吩基)-1，10-菲羅啉，具有如下結(jié)構(gòu)式
2.一種制備權(quán)利要求I所述的3，8-雙-(5-甲基-2噻吩基)_1，10-菲羅啉的方法， 其特征是它包括以下步驟步驟I.向100 mL干燥的三頸瓶中加入0.71 g (29.21 mmol)活化的鎂屑、5 mL 無水四氫呋喃和催化量的碘，在室溫和氬氣保護(hù)的條件不斷的攪拌；將I. 7 mL(15. 10 mmol) 2-溴-5-甲基噻吩溶于5 mL無水四氫呋喃中配成溶液,然后緩慢滴入約10%的 2-溴-5-甲基噻吩溶液到上述三頸瓶中，等反應(yīng)引發(fā)后繼續(xù)滴入剩余的溶液，并保持反應(yīng)體系處于微沸，滴完后，加熱回流30 min ；步驟2.將步驟I的反應(yīng)液冷卻至室溫，倒入50 mL的滴液漏斗中，然后將其緩慢滴入裝有 2. 01 g (5. 95 mmol) 3，8-二溴-1，10-菲羅啉、O. 09 g(0. 17 mmol) Ni (dppp) Cl2 50 mL干燥四氫呋喃的三頸瓶中，滴完后在室溫下攪拌2 h，然后加熱回流12 h，冷卻至室溫，加入大量的飽和NH4Cl溶液淬滅，用CHCl3萃取，有機(jī)層用飽和食鹽水充分洗滌之后用娃膠柱分離(洗脫劑，氯仿石油醚=1:1)，旋干溶劑后得到亮黃色的產(chǎn)品PHTl。
3.權(quán)利要求I所述的3，8-雙-(5-甲基-2-噻吩基)_1，10-菲羅啉在鋅離子傳感器中的應(yīng)用。
全文摘要
一種1,10-菲羅啉衍生物，它是3,8-雙-(5-甲基-2-噻吩基)-1,10-菲羅啉(PHT1)，具有如下結(jié)構(gòu)式。它在乙醇-水混合溶液中，能選擇性螯合游離鋅離子，形成化學(xué)計(jì)量比21的鋅離子配合物([Zn(PHT1)2]2+)，配合物穩(wěn)定常數(shù)高達(dá)3.4×1012M-1，且在藍(lán)光區(qū)域(455～490nm)產(chǎn)生51倍的熒光增強(qiáng)。這種熒光增強(qiáng)既不受堿金屬離子(如Na+,K+)，堿土金屬離子(如Ca2+,Mg2+)以及大部分過渡金屬離子(如Hg2+,Pb2+,Ag+)等影響，也不受pH影響，對(duì)游離鋅離子的檢測(cè)限可以達(dá)到5ppb。HL-60細(xì)胞、HepG-2細(xì)胞的成像實(shí)驗(yàn)表明PHT1具有良好的細(xì)胞滲透性以及低的細(xì)胞毒性，而且能夠標(biāo)記細(xì)胞器中痕量的鋅離子，能應(yīng)用于鋅離子傳感器。本發(fā)明公開了其制法。
文檔編號(hào)C09K11/06GK102603733SQ20111035999
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者尹桂, 張波, 曹扣森, 黃偉 申請(qǐng)人:南京大學(xué)