一種off-on型檢測tbt熒光探針及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種0FF-0N型檢測TBT巧光探針及其制備方法，與其在復雜環境體系 和生物體系中TBT含量檢測方面的應用。
【背景技術】
[0002] 有機錫化合物是錫與碳原子直接結合所形成的金屬有機化合物的總稱，通式為 RnSnX4-n (n=l-4，R為烷基或芳香基）。有機錫化合物被廣泛應用于殺滅真菌、蟲體及軟體動 物等。早在20世紀60年代，國際上就將有機錫作為船舶的防污涂料，可有效防止海洋中軟體 動物、海藻、海綿等附著生物對船體、漁網、鉆井平臺等的損害。Ξ下基氯化錫(TBT)是應用 最多，效果最強的一種。但由于不斷將其釋放進入周圍水體并沉降進入海泥中，對其他非目 標生物產生了嚴重的生態危害。Ξ下基氯化錫不僅對水生生物造成嚴重危害，而且還可W 進入食物鏈甚至危害人體健康。TBT不但使生物體內神經系統在細胞和分子水平上發生形 態轉變，也影響神經遞質，甚至對動物的行為造成影響。此外，TBT還能夠通過誘導或抑制細 胞調亡的雙重效應，嚴重影響細胞的分化。因此，對TBT的研究逐漸成為了環境科學的熱點 與前沿。
[0003] 近年來，巧光化學標記和分子探針技術被廣泛應用在復雜生物和環境體系的內狀 態信息表達、藥物高通量篩選及巧光組織化學研究等領域，其中羅丹明類物質在化學與生 物學領域被廣泛的用作巧光探針的研究對象，各種各樣的具有高靈敏性和高選擇性的羅丹 明類分子巧光探針被設計合成得到，但有關特異性選擇識別TBT的巧光探針至今未見報道。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種0FF-0N型檢巧帆T巧光探針及其制備方法，與其在復 雜環境體系和生物體系中TBT含量檢測方面的應用。
[000引本發明的實現過程如下： 一種結構通式如(I)所示的0FF-0N型檢測TBT巧光探針，
其中，R'選自Η或C出C出，R選自H、化、N02。
[0006]所述的巧光探針的制備方法，包含如下步驟： (1)將羅丹明B或羅丹明6G溶于無水乙醇中，加入水合阱，攬拌回流，反應液冷卻后倒入 水中，產生沉淀，抽濾、洗涂，并用乙醇重結晶，干燥，得中間產物羅丹明B酷阱或羅丹明6G酷 阱； (2)將步驟(1)所得羅丹明B酷阱或羅丹明6G酷阱與胡椒醒或胡椒醒衍生物溶于無水乙 醇，回流，冷卻后將得到的固體抽濾、洗涂、干燥，經柱層析分離得到通式(I)所述的產物。
[0007] 所述的巧光探針的制備方法中步驟(2)所述的胡椒醒衍生物選自
[0008] 所述的巧光探針的制備方法中步驟(1)和步驟(2)的回流時間均為24小時。
[0009] 所述的巧光探針的制備方法中步驟(2)所述的羅丹明B酷阱或羅丹明6G酷阱與胡 椒醒或胡椒醒衍生物的摩爾比1:1.2。
[0010] 所述的巧光探針的制備方法中步驟(2)所述的柱層析分離的洗脫劑為乙酸乙醋： 石油酸=1:1。
[0011] 所述的巧光探針的制備方法具體為
(1) 將羅丹明B溶于無水乙醇中，加入水合阱，攬拌回流24小時，反應液冷卻后倒入水 中，產生淡黃色沉淀，抽濾、洗涂，粗產物用乙醇重結晶，干燥，得中間產物羅丹明B酷阱； (2) 將步驟(1)所得羅丹明B酷阱與胡椒醒或胡椒醒衍生物W摩爾比1:1.2混合溶于無 水乙醇，回流24小時，冷卻后將得到的固體抽濾、洗涂、干燥，粗產物柱層析分離得到目標產 物。
[0012] 所述的巧光探針的制備方法具體為：
(1) 將羅丹明6G溶于無水乙醇中，加入水合阱，攬拌回流24小時，反應液冷卻后倒入水 中，產生淡黃色沉淀，抽濾、洗涂，粗產物用乙醇重結晶，干燥，得中間產物羅丹明6G酷阱； (2) 將步驟(1)所得羅丹明6G酷阱與胡椒醒或胡椒醒衍生物W摩爾比1:1.2混合溶于無 水乙醇，回流24小時，冷卻后將得到的固體抽濾、洗涂、干燥，粗產物柱層析分離得到目標產 物。
[0013] 所述的巧光探針在環境體系和生物體系中TBT含量檢測方面的應用。
[0014] 本發明所設及的TBT巧光探針為螺環關閉結構，巧光強度的劇烈變化是由于羅丹 明衍生物強巧光的共輛釀式結構形成。本發明所設及探針對TBT的響應時間非常的短，5分 鐘W后，強度趨向于最大值，幾乎不發生變化，且探針對TBT的識別為可逆的。固定探針濃度 為5 ymol/L，TBT濃度為15 ymol/L，在該混合溶液中滴加邸TA直至過量，同時檢測其巧光光 譜及紫外吸收光譜的變化。隨著乙二胺四乙酸(EDTA)的加入，該體系的巧光強度及紫外可 見吸收強度急劇減小，直至消失。該結果應該是由于具有更強配位能力的EDTA的引入，導致 TBT從體系中離去，探針分子的釀式結構逐漸向內酷胺環結構進行轉變，巧光及紫外吸收強 度消失。但是，繼續加入過量的TBT，發現該體系的巧光強度能夠逐漸恢復，說明該探針對 TBT能夠進行可逆性識別。
[001引本發明的巧光探針優點：（1)探針水溶性較好，光學性質測試溶液為CH3CN-PBS (1/99, V/V，pH 7.4) ;(2)該探針具有實時檢測性，高選擇性，其對TBT具有很高的選擇性 識別能力和抗干擾能力；（3)適用于生理環境條件下TBT的檢測PH=4.8-8.0,具有良好的生 物學應用前景；（4)通過對模擬海水中TBT的測定，說明該類探針能夠在比實驗室復雜很多 的環境中進行檢測。
【附圖說明】
[0016]圖 1 是探針2a-2c與3a-3c對TBT的光譜性質數據，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4)，室溫，羅丹明B乙醇溶液Φ =0.97; 圖2是探針2a-2c在不同pH值下的巧光發射圖，Aex = 510皿，探針濃度(5皿ol/L)，TBT 濃度（15皿ol/L)，乙臘-水溶液； 圖3是探針3a-3c在不同pH值下的巧光發射圖，Aex = 480皿，探針濃度(5皿ol/L)，TBT 濃度（15皿ol/L)，乙臘-水溶液； 圖4是探針2a-2c在不同時間下的巧光發射圖，Aex = 510皿，探針濃度(5皿ol/L)，TBT 濃度（15 ymol/L)，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 圖5是探針3b-3c在不同時間下的巧光發射圖，Aex = 480 nm，探針濃度（5皿ol/L)， TBT濃度（15皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 圖6是探針對TBT的識別機理； 圖7是探針2a-2c對TBT的可逆識別巧光強度(λβχ = 510皿）、吸收強度(λβχ = 480皿） 圖，探針濃度（5皿ol/L)，TBT濃度（15皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 圖8是探針3a-3c對ΤΒΤ的可逆識別巧光強度(λβχ = 510皿）、吸收強度(λβχ = 480皿） 圖，探針濃度（5皿ol/L)，TBT濃度（15皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 圖9是探針2a-2c在不同濃度ΤΒΤ存在下的巧光發射和紫外吸收光譜圖，λ6χ = 510 nm， 探針濃度(5 ymol/L)，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 圖10是是探針2a-2c的TBT濃度與巧光強度、吸收強度之間的線性關系曲線，λ6χ = 510 nm，探針濃度（5 皿ol/L)，TBT濃度為0-30 皿o1/L，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 圖11是探針3a-3c在不同濃度TBT存在下的巧光發射和紫外吸收光譜圖，λ6χ = 480 nm，探針濃度（5皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 圖12是是探針3a-3c的TBT濃度與巧光強度、吸收強度之間的線性關系曲線，λ6χ = 480 nm，探針濃度（5 皿ol/L)，TBT濃度為0-30 皿ol/L，C出CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 圖13是探針2a-2c在TBT及其它離子存在下的巧光強度、吸收強度變化圖，探針濃度(5μ mol/L)，TBT濃度（15 皿ol/L)，其它離子濃度（30 ymol/L)，C曲CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4) ; 圖14是探針3a-3c在TBT及其它離子存在下的巧光強度、吸收強度變化圖，探針濃度(5μ mol/L)，TBT濃度（15 皿ol/L)，其它離子濃度（30 ymol/L)，C曲CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4) ; 圖15是探針2a-2c與TBT的化b's plot曲線，探針濃度（1化mol/L)，TBT濃度（15 μ mol/L)； 圖16是探針3a-3c與TBT的化b's plot曲線，探針濃度（1化mol/L)，TBT濃度（15 μ mol/L)； 圖17是探針2a-2c在模擬海水環境下對TBT的巧光發射圖譜，檢測探針濃度巧ymol/L)， TBT濃度（15 皿ol/L); 圖18是探針3a-3c在模擬海水環境下對TBT的巧光發射圖譜，檢測探針濃度巧ymol/L)， TBT濃度（15 皿ol/L)。
【具體實施方式】
[0017]為了更加清楚的理解本發明，下面通過具體實施例對本發明做進一步的詳細描 述。
[001引實施例1:探針2a-2c的合成：
曰、羅丹明B酷阱的合成:在500血Ξ口瓶中加入羅丹明B(25 g，56.4 mmol)與200 mL 無水乙醇，滴加過量的60 mL水合阱。反應液劇烈攬拌回流24小時，深紅色的懸濁液逐漸變 得澄清。反應完畢后，降溫，倒入500 mL水中，立刻產生大量淡黃色的沉淀。靜止抽濾，固體 用少量水洗、無水乙醇洗至無色。粗產物用乙醇重結晶，干燥。
[0019 ] 羅丹明B酷阱：白色固體20.40g，產率:80.2%。
[0020] iR NMR (CDCI3, 400 MHz