一种水合肼分子荧光探针及其制备方法和应用

本发明涉及生物化学检测工具。特别涉及一种水合肼分子荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术：

1、水合肼作为一种重要的精细化工原料，广泛应用于农业、食品、制药、纺织染料工业、火箭推进和导弹系统等多个领域。然而，由于水合肼具有高度的致癌性、毒性以及致畸性，广泛使用会造成严重的环境污染。过量的肼残留进入水、空气和土壤后会抑制种子生长，导致叶片枯萎。对于人类来说，长期接触水合肼会引起皮肤刺激，对中枢神经、肾脏、肺部和呼吸系统造成严重伤害。

2、在中国，饮用水中肼的含量被控制在0.625μm(20μg/l)以下。美国环境保护署(us-epa)将水合肼确定为潜在的致癌化学物质，饮用水中水合肼的最低值为0.312μm(10μg/l)。开发一种简单、有效、快速的监测环境和生物系统中水合肼含量的工具对于环境保护和人类健康具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种水合肼分子荧光探针及其制备方法和应用，该荧光探针可以高灵敏度、特异性识别水合肼，使体系荧光颜色由蓝色变为绿色。有效解决了现有技术中需要复杂高昂设备检测、消耗时间长等问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明的第一个目的是提供一种水合肼分子荧光探针，其结构式如式(1)：

4、

5、本发明的有益效果是：本发明的荧光探针结构中以咖啡酰基作为荧光基团，醛基作为识别单元，与水合肼反应后生成苯腙类结构，体系出现明显的荧光增强，可以应用于活细胞和水环境中水合肼的特异性监测。

6、本发明的第二个目的是提供一种水合肼分子荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

7、(1)将咖啡酸、n，n'-二环己基碳二亚胺加入四氢呋喃中搅拌后，再加入对氨基苯甲醛搅拌得到残渣；

8、(2)将所述残渣溶解在乙酸乙酯中进行洗涤，有机层干燥，过滤后，得到荧光探针粗产物；

9、(3)将所述荧光探针粗产物分离纯化后，回收溶剂后得到荧光探针。

10、本发明的有益效果是：本发明提供的水合肼荧光探针对水合肼的灵敏度高，具有良好的选择性。在生理条件下和自然环境下，水合肼荧光探针对水合肼表现出良好的荧光响应，能成功应用于活细胞no的监测。

11、本发明利用咖啡酸为起始原料，制备出比率型水合肼荧光探针，该化合物能够高灵敏度、特异性识别水合肼，使体系荧光颜色由蓝色变为绿色。该探针可用于细胞内以及水环境中水合肼的微量检测，因此该化合物为生物体内以及水环境中水合肼的便捷、快速检测提供了新的方法，具有良好的应用前景。

12、进一步，步骤(1)中，所述咖啡酸、所述n，n'-二环己基碳二亚胺、所述四氢呋喃、所述对氨基苯甲醛的用量比为(0.50-0.60)mmol：(0.5-0.7)mmol：(5-15)ml：(5-6)mmol。

13、进一步，步骤(2)中所述残渣与所述乙酸乙酯的用量比为1：20：100ml。

14、进一步，步骤(1)具体如下：将咖啡酸、n，n'-二环己基碳二亚胺加入四氢呋喃中室温下搅拌10-12min后，再加入对氨基苯甲醛搅拌14-16h得到残渣。

15、进一步，步骤(2)具体如下：将所述残渣溶解在乙酸乙酯中，使用khso4、nahco3以及饱和食盐水分别洗涤至少3次，有机层用mgso4干燥后过滤，回收溶剂，得到粗产物。

16、进一步，步骤(3)具体如下：所述粗产物通过硅胶色谱柱层析分离，回收溶剂后得到水合肼分子荧光探针。

17、优选地，所述层析分离时乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5。

18、本发明的第三个目的是提供一种水合肼分子荧光探针的应用，将所述水合肼分子荧光探针用于检测水合肼中。

19、本发明的有益效果是：开发出一种简单、有效、快速的监测环境和生物系统中水合肼含量的工具，对于环境保护和人类健康具有重要意义。

20、进一步，所述水合肼分子荧光探针用于检测细胞中和水环境中的水合肼。

21、进一步，所述水合肼分子荧光探针的检测范围为10μm-100μm，最低检测限为0.106μm。

技术特征：

1.一种水合肼分子荧光探针，其特征在于，其结构式如式(1)：

2.基于权利要求1所述的一种水合肼分子荧光探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种水合肼分子荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述咖啡酸、所述n，n'-二环己基碳二亚胺、所述四氢呋喃、所述对氨基苯甲醛的用量比为(0.50-0.60)mmol：(0.5-0.7)mmol：(5-15)ml：(5-6)mmol。

4.根据权利要求2所述的一种水合肼分子荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述残渣与所述乙酸乙酯的用量比为1：20：100ml。

5.根据权利要求4所述的一种水合肼分子荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体如下：将咖啡酸、n，n'-二环己基碳二亚胺加入四氢呋喃中室温下搅拌10-12min后，再加入对氨基苯甲醛搅拌14-16h得到残渣。

6.根据权利要求2所述的一种水合肼分子荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体如下：将所述残渣溶解在乙酸乙酯中，使用khso4、nahco3以及饱和食盐水分别洗涤至少3次，有机层用mgso4干燥后过滤，得到粗产物。

7.根据权利要求6所述的一种水合肼分子荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(3)具体如下：所述粗产物通过硅胶色谱柱层析分离，回收溶剂后得到水合肼分子荧光探针。

8.一种水合肼分子荧光探针的应用，其特征在于，将所述水合肼分子荧光探针用于检测水合肼中。

9.根据权利要求8所述的一种水合肼分子荧光探针的应用，其特征在于，所述水合肼分子荧光探针用于检测细胞和水环境中的水合肼。

10.根据权利要求9所述的一种水合肼分子荧光探针的应用，其特征在于，所述水合肼分子荧光探针的检测范围为10μm-100μm，最低检测限为0.106μm。

技术总结
本发明涉及一种水合肼分子荧光探针及其制备方法和应用，涉及生物化学检测工具技术领域。本发明提供了一种水合肼分子荧光探针，其结构式如式(1)：在此基础上，本发明还提供了水合肼分子荧光探针的具体制备方法和应用。本发明提供的水合肼分子荧光探针灵敏度高，具有良好的选择性，低的检测限度，且本发明提供的水合肼分子荧光探针能成功应用于水环境及细胞体系内水合肼的监测。

技术研发人员：姜倩,谭浩雪,宋健,赵平,杨晓琴,张颖君,饶小平,解思达
受保护的技术使用者：西南林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30