一种基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针

本发明涉及荧光探针，具体为一种基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针。

背景技术：

1、神经毒剂是一类剧毒的有机磷化合物，在短时间内摄入微量就会导致死亡。沙林(gb)是一种剧毒、致命的神经毒剂，可以通过抑制乙酰胆碱酯酶(ache)的活性来破坏人的神经系统，在过去几十年导致数百人死亡。因此，我们迫切需要开发一种快速、灵敏的检测方法。许多技术被用于检测神经毒剂，包括质谱、电化学传感器，生物传感器，半导体传感器，和核磁共振分析，以上技术至少包括其中一个缺点，如成本高，便携性差，复杂的操作和灵敏度低。相比之下，基于荧光探针的检测技术因其低成本、灵敏度高、响应速度快而越来越受到关注。

2、萘酰亚胺作为一个优异的荧光团，它具有高光/热稳定性、大斯托克斯位移、荧光量子产率高的光学性质，被广泛的用于检测金属离子、活性氮、活性硫等。萘酰亚胺的识别基团与待测物反应后通常会引起ict或pet效应的变化，改变探针的发光特征，以此达到检测待测物的目的。《一种基于萘酰亚胺神经介质模拟物荧光增强型探针》(上海师范大学学报(自然科学版).2020,49(02)，赵磊等著)一文中，就设计并合成了一种以萘酰亚胺为荧光团、肼基作为活性基团的快速响应荧光探针(pnd)；但为了满足神经毒剂检测需要，逐渐丰富检测手段，进一步探索基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针的特点，现有的基于萘酰亚胺的荧光探针仍有待进一步发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针，以进一步扩展基于萘酰亚胺的荧光探针对神经毒剂模拟物的检测手段。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针，其结构式为：

3、

4、优选的，上述荧光探针的合成方法包括：

5、(1)化合物3的合成

6、将4-溴-1，8-萘二甲酸酐、第一步去盐酸后的β-丙氨酸叔丁酯盐酸盐、4-二甲氨基吡啶加入到乙醇中；在80～90℃加热回流搅拌9-10h，冷却至室温；经布氏漏斗减压抽滤收集固体产物，用dcm溶解固体产物，然后用dcm和饱和食盐水萃取溶液；合并有机相，用无水硫酸镁干燥2-4h，减压抽滤除去硫酸镁，减压旋蒸得到化合物3，其结构式为

7、(2)化合物2的合成

8、将化合物3和哌嗪加入到2-甲氧基乙醇中，加热回流搅拌5-6h小时，反应结束后冷却至室温，用dcm和饱和食盐水萃取反应液，使用柱色谱纯化产物，其中以dcm:meoh＝20:1(v/v)作为洗脱剂，得到化合物2，其结构式为

9、

10、(3)有机探针1的合成

11、取化合物2溶于dcm，冰浴搅拌25-35min，向溶液中快速加入三氟乙酸，然后搅拌2-3h；使用dcm：meoh＝15:1(v/v)的展开剂进行tcl分析，采用湿法上样进行柱层析纯化，其中使用dcm:meoh＝10:1(v/v)作为洗脱剂，减压旋蒸得到有机探针1，即上述荧光探针。

12、优选的，步骤(1)中第一步去盐酸后的β-丙氨酸叔丁酯盐酸盐是指β-丙氨酸叔丁酯盐酸盐加入k2co3/acn反应3-4h去除盐酸，冷却过滤获得液体部分；4-溴-1，8-萘二甲酸酐、第一步去盐酸后的β-丙氨酸叔丁酯盐酸盐的比例为1mmol:(1～1.2mmol)；4-二甲氨基吡啶为催化剂其摩尔量至少为4-溴-1，8-萘二甲酸酐的10％；4-溴-1，8-萘二甲酸酐与乙醇的比例为14mmol:(15～25)ml；

13、优选的，步骤(2)中，化合物3、哌嗪、2-甲氧基乙醇的比例为1mmol:2mmol:(15～25)ml；

14、优选的，步骤(3)中，化合物2、dcm、三氟乙酸的比例为1mmol:(4～10ml):(1～5ml)；

15、优选的，步骤(3)中，柱层析纯化在装柱时加入两滴tea以中和少量三氟乙酸的酸性。

16、优选的，上述荧光探针用于检测和识别dcp及dcnp。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、该基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针，有机探针1合成方法简单，具有高选择性，有机探针1对dcp和dcnp有很好的荧光响应，响应时探针荧光由无色变为绿色变化明显，能够可视化的检测dcp和dcnp，能很好地识别dcp和dcnp，且具有较低的检测限，较短的响应时间。

19、2、该基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针，为基于萘酰亚胺的荧光探针对神经毒剂模拟物提供了新的检测手段，利于基于荧光探针的神经毒剂检测技术进一步发展。

技术特征：

1.一种基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式为：

2.根据权利要求1所述的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的合成方法包括：

3.根据权利要求2所述的荧光探针，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的荧光探针，其特征在于：所述步骤(2)中，化合物3、哌嗪、2-甲氧基乙醇的比例为1mmol:2mmol:(15～25)ml。

5.根据权利要求2所述的荧光探针，其特征在于：所述步骤(3)中，化合物2、dcm、三氟乙酸的比例为1mmol:(4～10ml):(1～5ml)。

6.根据权利要求2所述的荧光探针，其特征在于：所述步骤(3)中，柱层析纯化在装柱时加入两滴tea以中和少量三氟乙酸的酸性。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的荧光探针，其特征在于：所述荧光探针用于检测和识别dcp及dcnp。

技术总结
本发明公开了一种基于萘酰亚胺用于神经毒剂模拟物检测的荧光探针，涉及荧光探针技术领域，为进一步扩展基于萘酰亚胺的荧光探针对神经毒剂模拟物的检测手段；本发明的有机探针1结构式为是由萘酰亚胺作为荧光团、哌嗪作为识别位点合成；本发明的有机探针1合成方法简单，有机探针1对DCP和DCNP有很好的荧光响应，能够可视化的检测DCP和DCNP，能很好地识别DCP和DCNP，且具有较低的检测限；为基于萘酰亚胺的荧光探针对神经毒剂模拟物提供了新的检测手段，利于基于荧光探针的神经毒剂检测技术进一步发展。

技术研发人员：陈倩,沈安阳,陈德根,汪恒,蒋辉,张奎
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15