兩親性Tb(Ⅲ)配合物及其制備方法以及熒光納米纖維的制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】兩親性Tb(Ⅲ)配合物及其制備方法以及熒光納米纖維的制備方法和應用，基于膽固醇分子的剛性骨架、生物相容性以及自組裝等特點，設計制備了含膽固醇結構單元和雙吡啶羧酸的兩親性Tb(Ⅲ)配合物，組裝了基于此配合物的超分子熒光納米纖維，研究了該熒光納米纖維與金精三羧酸的作用機理，利用金精三羧酸與Tb(Ⅲ)離子間的協同絡合以及能量轉移過程實現了對金精三羧酸的高效傳感。本發明所涉及的化學反應條件溫和易實現，熒光納米纖維的制備方法簡便易操作，且所得納米纖維尺寸均一，檢測金精三羧酸的靈敏度高，選擇性好，有望在研究金精三羧酸的藥理過程中獲得應用。
【專利說明】兩親性Tb (III)配合物及其制備方法W及巧光納米纖維的 制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于超分子傳感材料【技術領域】，具體涉及兩親性化（III)配合物及其制備 方法W及英光納米纖維的制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 金精H駿酸（Aurintricarbo巧lie acid, ATA)是一種芳香酸衍生物，可抑制細胞 中蛋白與核酸之間的相互作用，進而抑制細胞的生長和分裂。例如：它被發現可W抑制甲 型流感病毒的復制，也被證明能阻止艾滋病毒表面的gpl20分子對T細胞CD4受體的入侵。 因此，ATA有望被用于某些疾病的控制和治療，而監測生命體中ATA的性能對于研究ATA的 藥理過程至關重要，因此研制性能優異的ATA傳感器將會在很大程度上促進該一領域的發 展。而要實現在生理條件對ATA分子的高效識別，要求傳感器必須和陰離子間有強的相互 作用力，并且能將該種識別過程轉化放大成易檢測的物理化學信號。
[0003] 銅系金屬配合物具有英光壽命長、發射波長大且發射光譜帶窄、等光學特征，近年 來被廣泛用于陰離子傳感器的創制。銅系金屬的電子f-f躍遷被禁阻，導致直接激發銅系 金屬非常困難，但當發色團（天線）與銅系金屬離子間的距離足夠小時，可通過激發發色團 來間接激發銅系金屬離子發出其特征英光，此乃"turn on"型銅系金屬配合物傳感器的基 本原理。據此，Val紅ie C. Pierre等人利用&化生成的輕基自由基與均苯H甲酸反應形成 2-輕基-苯H甲酸，由于該化合物的駿基和相鄰的輕基可與鋪配合物發生協同絡合而敏化 鋪的英光，實現了對輕基自由基的檢測。此外，該小組利用啡巧作為鋪離子的能量給體，制 備了一種基于鋪配合物的英光化學傳感器，ATP、ADP與AMP與啡巧間的PET效應可阻斷啡 巧與鋪的能量轉移過程，進而巧滅鋪的特征英光，利用此H種核巧酸與鋪配合物的絡合能 力不同實現了對ATP的選擇性識別，并利用此原理實時監控了 ATP水解酶對ATP的水解過 程。盡管銅系金屬配合物已被廣泛用于陰離子的檢測，但此類傳感器的綜合性能，如；選擇 性，靈敏度，仍需進一步提高，而且基于此類化合物的ATA傳感器鮮有報道。因此制備性能 優異的基于銅系金屬配合物的ATA傳感器不僅可W拓展陰離子傳感器的研究領域，而且有 利于深化對ATA參與的藥理過程的理解。
[0004] 不同于單分子英光化學傳感器，具有高級結構的超分子自組裝體具備高度有序的 納米界面，且界面上的受體分子濃度遠高于本體相，有利于協同絡合多陰離子底物分子，從 而實現對陰離子的高效傳感。因此，本發明設計合成了兩親性化（III)配合物，組裝了基于 此配合物的英光納米纖維，研究了該英光納米纖維與ATA的作用機理，利用ATA與化（III) 離子間的協同絡合W及能量轉移過程實現了對ATA的高效傳感。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術中的問題，提供一種兩親性化（III )配合物及其 制備方法W及英光納米纖維的制備方法和應用，利用組裝在納米纖維表面的化（III)配合 物與陰離子間的協同絡合作用實現對具有多個結合位點的陰離子的高選擇性、高靈敏檢 測。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：
[0007] -種兩親性化（III)配合物，該配合物的結構式為：
[0008]
【權利要求】
1. 一種兩親性Tb(III)配合物，其特征在于，該配合物的結構式為：
2. 根據權利要求1所述的兩親性Tb(III)配合物的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 合成式IV化合物： 在氮氣保護條件下，向盛有乙腈的容器中加入式III化合物、三乙胺、碘化鉀、碳酸鉀和 6-氯甲基-2-甲酸乙酯批陡，于81?90°C加熱回流70?80h;過濾,旋蒸蒸除乙腈,通過 柱色譜分離、重結晶，制得式IV化合物，其中，式III化合物與三乙胺、碘化鉀、碳酸鉀、6-氯甲 基-2-甲酸乙酯吡啶的摩爾比為1 :1 : (2?4) : (4?8) : (2?4)，式III化合物和乙腈的質 量比為1 : (50?100)，式III化合物、式IV化合物的結構式如下：
(2) 合成式V化合物： 將式IV化合物加入到盛有無水乙醇的圓底燒瓶中，攪拌下加熱至50?80°C，待式IV化 合物完全溶解后，冷卻至室溫，再加入氫氧化鈉，于60?80°C下反應4?8h，旋蒸蒸除乙 醇，逐滴滴加鹽酸，產生白色沉淀，抽濾，將所得固體真空干燥，制得式V化合物，其中，式 IV化合物與氫氧化鈉的摩爾比為1 : (4?6)，式IV化合物與乙醇的質量比為1 : (80?120)， 式V化合物的結構式如下：
(3)合成式VI化合物： 將式V化合物、氫氧化鈉和pH值為7. 4的HEPES緩沖溶液加入水中，加熱至固體溶 解，冷卻至室溫后，加入六水氯化鋱并攪拌均勻，旋蒸抽濾，所得固體即為式VI化合物，其 中，式V化合物與HEPES、氫氧化鈉摩爾比為1 :10 : (2?3)，式V化合物與水的質量比為1 : (400?450)，式V化合物與六水氯化鋱的摩爾比為1 :1，式VI化合物的結構式如下：
3.根據權利要求2所述的一種兩親性Tb(III)配合物的制備方法，其特征在于，式III化 合物通過以下步驟制得： (1) 合成6-羥甲基-2-甲酸乙酯吡啶： 在氮氣保護條件下，將2,6_二甲酸乙酯吡啶和硼氫化鈉加入到盛有無水乙醇的圓底 燒瓶中，于90°C回流反應2?5h，調節pH至5,用三氯甲烷萃取，旋蒸蒸除三氯甲烷，以甲 醇與三氯甲烷的體積比為1 :15的混合液為流動相、硅膠為固定相進行柱色譜分離，制備成 6-羥甲基-2-甲酸乙酯吡啶；其中，2,6_二甲酸乙酯吡啶和硼氫化鈉的摩爾比是I:(0.5? 0.7)，2,6-二甲酸乙酯吡啶和無水乙醇的質量比1 : (15?20); (2) 合成6-氯甲基-2-甲酸乙酯吡啶： 將6-羥甲基-2-甲酸乙酯吡啶和氯化亞砜加入到盛有無水二氯甲烷的圓底燒瓶中，冰 浴下攪拌30min，然后室溫下攪拌2?5h后，旋蒸蒸除二氯甲烷后用甲苯溶解，NaHCO3溶液 洗滌，水洗有機層，旋蒸蒸除溶劑，制得6-氯甲基-2-甲酸乙酯吡啶，其中，6-羥甲基-2-甲 酸乙酯吡啶和無水氯化亞砜的摩爾之比為1 :(1?2) ;2,6_羥甲基-2-甲酸乙酯吡啶和二 氯甲烷的質量之比為1 : (20?50); (3) 合成式I化合物： 室溫條件下，將膽固醇、KOH溶液、十八冠六醚和丙烯腈依次加入到盛有二氯甲烷的圓 底燒瓶中，室溫反應8?12h后再加入三氯甲烷溶解、蒸餾水洗滌、旋蒸蒸除三氯甲烷，以乙 酸乙酯與正己烷的體積比為1 :4的混合液為流動相、硅膠為固定相進行柱色譜分離，得到 式I化合物，其中，膽固醇與Κ0Η、十八冠六醚和丙烯腈的摩爾比為1 : (3?4) :1 : (2?4)， 膽固醇和二氯甲烷的質量比為1 : (20?40)，式I化合物的結構式為： (4) 合成式II化合物：
將式I化合物、六水氯化鎳和二碳酸二叔丁酯加入到盛有甲醇的圓底燒瓶中，室溫攪 拌15min后，加入硼氫化鈉，室溫反應12?24h后抽濾，旋蒸蒸除濾液，以乙酸乙酯與正己 烷的體積比為1 :4的混合液為流動相、硅膠為固定相進行柱色譜分離，得到式II化合物，其 中，式I化合物、六水氯化鎳、二碳酸二叔丁酯和硼氫化鈉的摩爾比為1 :1 :(1?3) : (5? 10)，式I化合物與甲醇的質量比為I:(120?150);式II化合物的結構式如下：
(5)合成式III化合物： 將式II化合物與三氟乙酸加入到盛有二氯甲烷的圓底燒瓶中，室溫攪拌2?8h，旋蒸 蒸除二氯甲烷，以甲醇與三氯甲烷的體積比為1 :1〇的混合液為流動相、硅膠為固定相進行 柱色譜分離，得到式III化合物，其中，式II化合物與三氟乙酸摩爾比為1 : (20?30)，三氟乙 酸與二氯甲烷的體積比為1 :4,式III化合物的結構式如下：
4. 根據權利要求2所述的兩親性Tb(III)配合物的制備方法，其特征在于，所述步驟 (1) 合成式IV化合物中柱色譜分離采用四氫呋喃與石油醚的體積為1 :4的混合液為流動 相、硅膠為固定相； 所述步驟（1)合成式IV化合物中重結晶采用正己烷作溶劑進行。
5. 根據權利要求2所述的兩親性Tb(III)配合物的制備方法，其特征在于，所述步驟 (2) 合成式V化合物中鹽酸的濃度為lmol/L。
6. 根據權利要求3所述的兩親性Tb(III)配合物的制備方法，其特征在于，所述步驟 (3) 合成式I化合物中KOH溶液的質量分數為40%。
7. -種基于權利要求1所述的兩親性Tb(III)配合物的熒光納米纖維的制備方法，其 特征在于，將HEPES溶于水中，調節pH值，配制成pH為7. 4的HEPES緩沖溶液，然后將式化 合物VI溶于IOmmoVLpH值為7. 4的HEPES緩沖溶液中，50?60°C加熱1?3h后自然冷卻 至室溫，得到25μmol/L的式VI化合物水溶液，即得到熒光納米纖維。
8. 根據權利要求7所述的熒光納米纖維的制備方法，其特征在于，所述調節pH值是采 用lmmol/LNaOH水溶液進行調節的。
9. 一種如權利要求7所述的熒光納米纖維在對金精三羧酸檢測中的應用。
【文檔編號】C09K11/06GK104447935SQ201410650030
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】劉靜, 王小靜, 雷海瑞, 嚴軍林, 劉華衛 申請人:陜西師范大學