氧杂蒽类荧光探针对ClO ^－的识别和细胞成像应用 应用化学    2022, 39 (12): 1903-1911.   DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.220071

将183.1 mg（0.80 mmol） N， N， N′， N′-四甲基-9 H-呫吨-3，6-二胺置于50 mL圆底烧瓶中，N ₂气保护下溶于10 mL丙酮并在冰浴下搅拌，称取384.0 mg（2.40 mmol）KMnO ₄溶于5 mL丙酮，5 min内缓慢滴加至溶液中，并用薄层色谱（TLC）监测反应过程。2 h后反应结束，溶液由紫红色转变为红棕色。用硅藻土过滤取滤液，蒸干后收集所得粗产品，将其进一步通过硅胶柱色谱法纯化，得到140.9 mg红色固体化合物 2，产率76.5%（图S3－S5）。1H NMR（500 MHz， CDCl ₃）， δ： 8.17（d， J=9.0 Hz， 2H）， 6.73（dd， J=9.0， 2.4 Hz， 2H）， 6.52（d， J=2.5 Hz， 2H）， 3.14（s， 12H）； 13C NMR（125 MHz， CDCl ₃）， δ： 175.28， 158.23， 154.35， 127.68， 112.03， 109.01， 97.05， 40.28； MS（ESI）： 计算值为 C ₁₇H ₁₈O ₂N ₂Na+［M+Na］+ 305.2， 实测值为305.2。

为研究探针 R-1对次氯酸根的响应过程，用不同浓度的次氯酸钠水溶液与探针 R- 1的甲醇溶液等体积混合，探针 R-1的终浓度为10 μmol/L，观察该探针的紫外（图2）和荧光光谱（图3）的变化。如图2A所示，随着次氯酸钠浓度由0 μmol/L增加到20 μmol/L，探针 R- 1的溶液在360、550和650 nm处的吸光度逐渐降低，溶液颜色也由深蓝色转变为亮粉色，这意味着探针 R- 1的结构对次氯酸根具有良好的响应特性。选取探针在650 nm处吸光度值随不同浓度的次氯酸钠的变化作图，如图2B所示，吸光度随次氯酸根浓度的变化具有良好的线性关系（ R2=0.9917），其线性回归方程为 y=-0.0068 x+0.227，根据检测限公式LOD=3.3 σ/ k计算，其中， σ为紫外吸收值的标准差， k为直线的斜率，得到该探针的检测限为20.09 nmol/L，说明该探针有良好的次氯酸钠检测灵敏度。

通过荧光发射光谱考察了探针 R- 1在甲醇/水溶液中与ClO－之间的相互作用，固定激发光波长为525 nm，探针 R- 1的终浓度为10 μmol/L。如图3A所示，随着 c（ClO－）由0升至10 μmol/L，探针在600 nm处的荧光发射逐渐增强；当 c（ClO－）从10 μmol/L升至20 μmol/L，探针 R- 1位于600 nm处的荧光发射强度逐渐减弱，出现显著的荧光淬灭现象（图3B）。该荧光探针在与等当量ClO－反应后（最大荧光发射强度），其荧光寿命 τ为1.93 ns（图4），荧光量子产率为20.3%，在氧杂蒽类荧光探针中量子产率较高［14-16］，具有优异的发光性能。