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             第 6 期                  延   永，等:  罗丹明 B 衍生物荧光探针的合成及其对 Fe 的检测                             ·1057·

            元素，在人体和环境中广泛存在               [5-8] 。研究表明，人         1    实验部分
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            体机体健康运转与铁元素有直接关系                  [5-8] ，Fe 含量
            降低会导致疲劳、免疫力下降、线粒体 DNA 突变，                          1.1    仪器与试剂
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            肾脏损伤和心脏病         [9-10] ；而过多的 Fe 会使核酸，脂                X-4 型熔点测定仪，北京泰克仪器有限公司；
            质、蛋白质变质       [11] 。因此，发展一种安全可靠的 Fe          3+    Hitachi F-4500 荧光分光光度计，日本 Hitachi 公司；
            检测手段对于生物化学、环境科学和生物化学检测                             Varian  INOVA-400 型核磁共振波谱仪，美国 Varian
            病理变化具有重要的意义。                                       公司；Bruker  EQUIOX-55 型红外光谱仪，德国
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                 近年来，很多专一性检测 Fe 的荧光探针先后                        Bruker 公司（KBr 压片）；HP-5989 型质谱仪，美国
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            被开发出来。由于 Fe 外层电子分布为 5 个顺磁性                         HP 公司。
            电子结构，对荧光具有很强的淬灭作用，最早开发                                 罗丹明 B，AR，天津希恩思生化科技有限公司；
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            出的 Fe 荧光探针大部分为“开-关”类型                 [12] 。随着     苯胺，AR，国药集团化学试剂有限公司；硝酸锌、
            罗丹明类荧光染料技术的发展               [13-14] ，大量罗丹明类        硝酸银、硝酸钙、硝酸铁、硝酸铬、硝酸铜，AR，
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            Fe 荧光探针被开发出来。罗丹明结构具有荧光量子                           上海阿拉丁生化科技股份有限公司；NaOH，AR，
            产率高、生物活性好等优点，吸收波长（550 nm 以                         天津市福晨化学试剂厂；氯化钠、氯化钾、无水硫
            上）和发射波长（590 nm 左右）都在 550 nm 以上             [15] 。  酸镁、硝酸钡、硝酸钴，AR，天津市大茂化学试剂
            同时，分子开关环的转变，使得探针体系由无色、                             厂；硝酸铅、氯化亚铁（FeCl 2 4H 2 O），AR，天津
            无荧光发射转变为红色、强荧光发射                  [16] 。2011 年，    市天河化学试剂厂；氯化锰，AR，上海迈瑞尔化学
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            Zhu  [17] 等报道了一种罗丹明 B-喹啉酰肼类 Fe 荧光探                 技术有限公司；硝酸汞，AR，泰兴市化学试剂厂；
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            针，在 Fe 作用下，内酰胺环被打开，通过荧光共                           1,2-二氯乙烷，AR，上海聚泰特种试剂有限公司；
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            振能量转移（FRET），实现对 Fe 的定性定量检测。                        盐酸，AR，上海振企化学试剂有限公司。
            2014 年，Wang   [18] 等设计了一种通过罗丹明 B 和萘
                                                               1.2    方法
            二甲酰亚胺荧光团之间的键能传递（TBET）的比率
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            型荧光探针。酰胺基上的氧原子与 Fe 相互作用，                           1.2.1    罗丹明 B 酰氯化物 M-1 的合成
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            使得能量转移，体系荧光强度增加，实现 Fe 的检                               在 0 ℃下，将三氯氧磷 1.1 g（6.9 mmol）逐滴
            测。2017 年，Liu     [19] 等合成了一种新型罗丹明类比                加入到 1.0  g（2.3  mmol）罗丹明 B 的 8.0  mL 二氯
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            率型 Fe 和 Hg 的双功能探针，罗丹明的内酯环在                         乙烷溶液中，滴加完成后，将圆底烧瓶置于 100 ℃
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            Fe /Hg 存在下转化为开环形式。这些罗丹明类                           油浴中，回流反应 5  h 后，将反应物冷却至室温，
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            Fe 荧光探针普遍具有结构较为复杂，合成路线长导                           减压蒸馏除去二氯乙烷和过量的三氯氧磷，得到罗
            致产率低，检测干扰因素多等缺点。                                   丹明 B 酰氯化物 M-1〔9-(2-酰氯苯基)-3,6-双(二乙
                 基于此，本文以罗丹明 B 与苯胺为原料，经过                        氨基)占吨翁氯化物〕粗产品，待用（未进一步纯化，
            缩合反应制得一种结构简单的罗丹明 B 衍生物荧光                           直接用于下一步合成）。
            探针 F-1〔3,6-二(二乙基氨基)-2-苯基螺[异吲哚-                   1.2.2    探针 F-1 的合成
            3,9-氧杂蒽]-1-酮〕，测定了其离子选择性、离子竞                           将制得的罗丹明酰氯化物 M-1 粗产品溶于
            争性、浓度梯度、Job’s 曲线和 pH 对探针分子荧光                       10.0 mL 已干燥乙腈中，搅拌下，逐滴加入苯胺 0.22
            强度的影响。希望开发出一款结构简单、合成简便、                            g（2.3 mmol）和三乙胺 0.70 g（6.9 mmol）的已干
            抗干扰性强，具备定性、定量检测生物机体或者环                             燥乙腈（10.0 mL）溶液，待滴加完成后，将圆底烧
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            境中痕量 Fe 的探针分子。合成路线如下所示：                            瓶置于 60 ℃油浴中，TLC〔V(石油醚)∶V(乙酸乙
                                                               酯)=5∶1〕检测反应，完成后，将混合物倾入冰水

                                                               中，二氯甲烷萃取（10  mL×3 次），10%（质量分
                                                               数）氢氧化钠水溶液洗涤（30 mL），无水硫酸镁干
                                                               燥，浓缩后柱层析分离纯化(体积比为 20∶1 的石油
                                                               醚/乙酸乙酯)，得 F-1〔3,6-二(二乙基氨基)-2-苯基
                                                               螺[异吲哚-3,9-氧杂蒽]-1-酮，白色固体 0.68  g，产
                                                                                      1
                                                               率 66%. m.p. 226~227 ℃〕。HNMR (CDCl 3 , 400 H Z )，
                                                               δ：8.23 (d, J = 7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.88~7.80 (m, 2H,
                                                               Ar-H), 7.48 (m, 1H, Ar-H), 7.39 (m, 3H, Ar-H), 6.90
                                                               (m, 2H, Ar-H), 6.86 (dd, J = 8.9、2.0 Hz, 2H, Ar-H),
                                                               6.63 (dt, J = 8.9、2.2 Hz, 2H, Ar-H), 6.53 (t, J = 2.2 Hz,
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