本发明属于离子检测的分子探针领域，特别是一种用于选择性检测硫氢根的分子探针及其制备方法与应用。
背景技术：
硫化氢是一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有着臭鸡蛋气味。硫化氢会引起呼吸道和眼睛的刺激，有时会引起头痛。最近的研究表明，内源性的硫化氢气体是继一氧化氮和一氧化碳之后的第三种气体信号分子，在多种生理和病理过程起着重要的作用。然而，当生物体内硫化氢浓度超过正常水平时，可能会导致各种健康问题，例如阿尔茨海默氏病和唐氏综合症等。因此，实现对硫化氢的方便、选择性识别已成为研究热点，引起了广泛关注。迄今为止，已有多种检测硫氢根的方法，包括比色分析法、电化学检测法、硫化物沉淀和气相色谱法等。但是这些方法仪器昂贵、处理复杂、不能实时监测，具有很大的局限性。而荧光方法能够将离子存在信息转换成易被检测的光信号，检出限低、方便高效、能够实时监测，被广泛应用于分析检测领域。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述技术分析和存在问题，提供了一种荧光探针及其制备方法，及其在硫氢根离子检测中的应用。
本发明的技术方案：
一种检测硫氢根离子的荧光分子探针，该探针的分子式为：c56h46n4o16，其结构如下：
上述所述用于检测硫氢根离子的荧光探针的制备方法，步骤如下：
(1)惰性气体保护下，乙二醇二甲醚与水的混合溶剂中，加入氢化螺烯化合物1、无水碳酸钾、4-羟基苯硼酸、四三苯基膦钯，加热回流。反应结束后用乙酸乙酯萃取，真空干燥，柱层析方法提纯得到化合物2。
(2)惰性气体保护下，乙醇溶液中加入化合物2、2,4-二硝基氯苯，加入适量无水碳酸钾作为碱，室温搅拌。柱层析方法提纯得到探针分子i。
其中步骤(1)中所述反应需在惰性气体保护下进行；
所述化合物1、无水碳酸钾、4-羟基苯硼酸、四三苯基膦钯、乙二醇二甲醚与水的用量比为1mol:5-15mol:2-10mol:0.02-0.1mol:5-25l:5-25l，具体可为1mol:5-10mol:2-5mol:0.02-0.05mol:5-15l:5-15l
步骤(2)中所述反应需在惰性气体保护下进行；
所述化合物2、2,4-二硝基氯苯和无水碳酸钾的用量比为1mol:2-8mol:3-10mol，具体可为1mol:2-5mol:3-6mol
研究发现，本发明的荧光探针使用方法没有特殊限制，通常可在室温下将探针分子i溶解在dmso和水的混合溶液中进行测试，当加入硫氢根离子时，由于硫氢根离子会破坏醚键，使得分子内的pet效应被抑制，导致紫外光谱和荧光光谱发生明显变化，肉眼可见溶液由无色变为棕黄色，同时出现黄绿色荧光。
本发明的优点是：本发明制备的荧光探针i，合成简单方便，产率高，易于制备，适于放大合成及实际生产应用。能够利用紫外可见方法以及荧光方法检测硫氢根离子。选择性好，检测速度快，并且适合裸眼检测，不受醋酸根离子、硫氰酸根离子、亚硝酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽等阴离子以及生物硫醇的干扰。其作为新型探针可以应用于离子检测领域，有着广阔的应用前景。
【附图说明】
图1为探针i溶液中加入40当量不同阴离子以及含巯基化合物后的紫外吸收光谱。
图2为探针i溶液中加入40当量不同阴离子以及含巯基化合物后的荧光光谱。
【具体实施方式】
为了进一步说明本发明，给出以下系列具体实施例，但本发明并不受这些具体实施例的限制，了解该领域的技术人员对本发明的些许改动将可以达到类似的结果，这些改动也包含在本发明中。
实施例1：分子荧光探针i的制备
(1)化合物1(76mg，0.114mmol)，加入无水碳酸钾(0.157g，1.14mmol)，4-羟基苯硼酸(47.17mg，0.342mmol)，15ml乙二醇二甲醚，10ml水，13mg四三苯基膦钯，氮气保护下，加热回流12小时。后用乙酸乙酯萃取，柱层析方法纯化，得到化合物2(66mg，82％)。
(2)化合物2(0.3g，0.413mmol)，加入2,4-二硝基氯苯(0.25g，1.24mmol)，无水碳酸钾(0.28g，1.25mmol)，乙腈20ml，氮气保护下室温搅拌8小时。后经柱层析纯化得到荧光探针i(0.32g，75％)。
检测结果：
1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.88(s,1h),8.35(d,j＝8.0hz,1h),7.66(d,j＝7.8hz,2h),7.29(d,j＝9.7hz,1h),7.17(t,j＝9.5hz,3h),6.80(s,1h),4.34(d,j＝29.4hz,2h),3.38(d,j＝22.4hz,3h),3.11(m,1h),2.89(m,2h),2.74(s,1h),1.75(m,2h),1.48(m,2h),0.99(t,j＝6.9hz,3h).
13cnmr(126mhz,cdcl3)δ168.23,156.24,153.91,152.59,141.44,139.56,137.72,136.48,135.15,134.24,131.77,131.60,130.19,129.51,129.09,128.86,128.41,128.28,122.22,120.17,118.67,114.12,65.73,55.20,30.63,28.16,27.80,19.35,13.85.
实施例2：亚硫酸氢根离子荧光探针的应用。
将该分子探针i溶于二甲基亚砜中，配置成1mmol/l的探针溶液，并稀释成dmso和pbs缓冲液的混合溶液(dmso：pbs＝9:1，v/v)，用紫外可见分光光度计和荧光分光光度计对探针i识别hso3-的性能进行了研究。探针i的浓度为1×10-5m及5×10-6m，分别用来进行紫外吸收以及荧光光谱测试。
图1为探针i溶液中加入40当量不同阴离子以及含巯基化合物后的紫外吸收光谱。1×10-5m的探针i溶液中，分别加入40当量不同的阴离子以及巯基化合物(醋酸根离子、硫氰酸根离子、亚硝酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽)。发现探针分子i在加入硫氢根离子后，300nm-350nm处紫外吸收强度明显下降，455nm处紫外吸收峰明显上升，溶液由无色变为棕黄色。加入其它阴离子以及巯基化合物没有明显变化。
图2为探针i溶液中加入40当量不同阴离子以及含巯基化合物后的荧光光谱。5×10-6m的探针i的溶液中，分别加入40当量不同的阴离子以及巯基化合物(醋酸根离子、硫氰酸根离子、亚硝酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、半胱氨酸、高半胱氨酸、谷胱甘肽)。选用380nm波长光作为激发光，发现探针i本身在溶液中几乎无荧光，然而在加入硫氢根离子后，在520nm处出现新的荧光发射峰，为强的黄绿色荧光。加入其它阴离子以及巯基化合物没有明显变化。
结果表明，合成的荧光探针i对于硫氢根有很好的响应能力，同时能够避免常见的阴离子以及生物体内含巯基化合物的干扰，可以作为比色以及荧光探针选择性地检测硫氢根离子，有广泛的应用前景。