本发明属于有机小分子比率型荧光探针，具体涉及一种用于检测so2衍生物的比率型荧光探针及其合成方法与应用。
背景技术：
1、本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
2、由于近代工业的快速发展，环境中so2浓度急剧增加，引起的污染日趋严重。同时，生物体内也会产生so2，来源于线粒体的酶促作用，催化含硫氨基酸的分解从而产生so2。研究发现，so2是一种气体信号分子，在调节心血管系统和维持机体氧化还原平衡方面发挥着关键作用，因此，可以将so2浓度作为心血管类疾病排查的一项指标。
3、so2浓度的检测方法有比色法、滴定法、电化学等，这些方法的缺点在于无法实现无损检测生物体中的so2浓度。荧光探针则有效地弥补了这项缺陷，在确保实时监测so2浓度的同时，又可以避免细胞损伤。
4、截至目前，已经报道了多种用于检测so2的探针：基于单通道荧光强度变化的开启型荧光探针，基于双通道荧光的比率型探针等。通常情况下，比率型探针被认为优于单通道荧光探针，因为单通道探针的荧光强度往往会受到底物浓度、仪器波动、背景荧光等干扰，而比率型探针可以最大限度地降低这些不稳定因素带来的影响。开发低毒性、水溶性好、稳定性高的新型探针，仍然是当务之急。
技术实现思路
1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于检测so2衍生物的比率型荧光探针及其合成方法与应用。
2、为了解决上述技术问题，本发明公开了如下技术方案：
3、第一方面，本发明公开了一种如式i所示的比率型氧鎓荧光探针，该探针标记为fj-a1，分子式为c41h44cln5o8；
4、
5、第二方面，本发明公开了上述第一方面所述比率型氧鎓荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
6、(1)将邻羟基苯甲醛与苯乙酮反应，反应结束后，加入高氯酸搅拌，得到式ii所示的氧鎓中间体(1,4-二乙基-7-(4-(哌嗪-1-基)苯基)-1,2,3,4-四氢吡喃并[2,3-g]喹喔啉-6-鎓高氯酸盐)；
7、(2)将式ii所示的氧鎓中间体与香豆素343反应得到式i所示的比率型氧鎓荧光探针；
8、
9、在一些实施例中，步骤(1)具体为将邻羟基苯甲醛、苯乙酮和浓硫酸搅拌溶解反应，所得反应液倒入水中，加入高氯酸，析出黑色固体，继续搅拌，过滤，干燥，得到式ii所示的氧鎓中间体。
10、步骤(1)中，所述邻羟基苯甲醛与苯乙酮的摩尔比为1:0.8-1.2，优选为1:1。
11、步骤(1)中，所述邻羟基苯甲醛与浓硫酸的质量体积比为1.8g:15-25ml。
12、步骤(1)中，所述反应的温度为85-95℃，优选为90℃。
13、步骤(1)中，所述反应的时间为5-7h，如6h。
14、步骤(1)中，所述邻羟基苯甲醛与水的质量体积比为1.8g:180-220ml。
15、步骤(1)中，所述邻羟基苯甲醛与高氯酸的质量体积比为1.8g:4-6ml。
16、步骤(1)中，所述搅拌的时间为1-3h，如2h。
17、在一些实施例中，步骤(2)具体为将香豆素343、缩合剂、碱和溶剂置换惰性气体，搅拌后加入式ii所示的氧鎓中间体反应，反应结束后淬灭、dcm萃取，合并有机相，所得有机相柱层析纯化，得到式i所示的比率型氧鎓荧光探针。
18、步骤(2)中，所述缩合剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐；所述香豆素343与缩合剂的摩尔比为1.4:1.5-1.86，优选为1.4:1.6-1.76。
19、步骤(2)中，所述碱包括4-二甲氨基吡啶；所述香豆素343与碱的摩尔比为1.4:0.15-0.41，优选为1.4:0.2-0.36。
20、步骤(2)中，所述反应的溶剂包括n,n二甲基甲酰胺；所述香豆素343与溶剂的摩尔体积比为1.4mmol:8-12ml。
21、步骤(2)中，所述香豆素343与式ii所示的氧鎓中间体的摩尔比为1:0.8-1.4，如1:1.2。
22、步骤(2)中，所述搅拌为在室温下搅拌0.3-0.7h。
23、步骤(2)中，所述反应的时间为6-10h，如8h。
24、步骤(2)中，所述反应结束后，加水淬灭；dcm萃取4-6次，每次40-60ml；合并有机相，浓缩后柱层析纯化(dcm/meoh＝75-85/1，v/v)，得式i所示的比率型氧鎓荧光探针。
25、第三方面，本发明公开了上述第一方面所述比率型氧鎓荧光探针在检测so2衍生物中的应用，以及在制备检测so2衍生物的检测试剂或试纸中的应用。
26、本发明中所述so2衍生物包括亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。
27、本发明所提供的比率型氧鎓荧光探针可以中极性溶剂pbs/乙醇作为媒介，实现对so2衍生物的可视化、高灵敏度检测。所述比率型氧鎓荧光探针可以特异性识别so2衍生物，对氧鎓不饱和双键进行亲核加成反应，导致探针的特征氢ha和hb从8.06ppm和6.88ppm向高场移动至4.36ppm和5.51ppm处，对应hc和hd(图7)，从而阻断氧鎓结构内部的ict效应，进而阻断fret效应，表现出由红色荧光到绿色荧光的转变。该探针的光学性能优异：具有191nm发射带间隙，可以有效地避免荧光重叠现象的产生；高度的特异性从而避免其他物质的干扰；以及优异的灵敏度，检测限达到了64μm。此外，当na2so3浓度在0-50μm区间时，与探针的荧光比值(i494/i685)之间呈正比，r2>0.99，意味着在该区间内根据荧光比值可以定量计算na2so3浓度。所述荧光探针可以成功用于hepg2细胞的可视化实验，作为检测so2衍生物的潜在工具。
28、有益效果：
29、1、本发明设计了一种比率型氧鎓荧光探针fj-a1，是一种较理想的快速灵敏检测so2衍生物的传感器。此荧光探针能够以中极性溶剂作为媒介，在非常温和的条件下与so2衍生物反应，发生响应快速、高灵敏度、特异性好的强烈传感过程，实现对so2衍生物的实时定量的检测。
30、2、当本发明所合成的比率型氧鎓荧光探针fj-a1能够特异性检测so2衍生物—亚硫酸(氢)盐，从而发生亲核加成，阻断受体内部ict效应，导致fret被破坏，最终表现出供体绿色荧光，在可视化检测和检测试纸的开发方面具有广阔的应用前景。
31、3、与现有荧光探针技术相比，本发明中比率型氧鎓荧光探针fj-a1的合成方法简单，反应温度低，合成过程快速，操作步骤简易，并且产率可观，对于环境友好，合成的比率型氧鎓荧光探针fj-a1可以实现对so2衍生物的微摩水平监测，具有良好的发展前景。
1.一种如式i所示的比率型氧鎓荧光探针；
2.权利要求1所述比率型氧鎓荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述邻羟基苯甲醛与苯乙酮的摩尔比为1:0.8-1.2，优选为1:1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应的温度为85-95℃，优选为90℃；所述反应的时间为5-7h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述邻羟基苯甲醛与高氯酸的质量体积比为1.8g:4-6ml；所述搅拌的时间为1-3h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述香豆素343与式ii所示的氧鎓中间体的摩尔比为1:0.8-1.4，优选为1:1.2。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述反应还包括缩合剂和碱；优选地，所述缩合剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐；
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将香豆素343、缩合剂、碱和溶剂搅拌后加入式ii所示的氧鎓中间体反应。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述反应的溶剂包括n,n二甲基甲酰胺。
10.权利要求1所述比率型氧鎓荧光探针在检测so2衍生物中的应用。
