本发明属于荧光探针，具体为一种快速高效检测h2s的磷芴荧光探针及其合成方法和应用。
背景技术：
1、硫化氢(h2s)无处不在，它不仅存在于自然界中更是在我们的生命活动中起着重要作用。在生物体内，内源性h2s为重要的信号传导分子，参与多种病理生理过程。h2s是继co，no后的第三重要的生物体内的信号传导分子。在神经系统、心血管系统、内分泌系统、胃肠系统和免疫系统中发挥着重要作用，h2s浓度失调则与多种疾病密切相关例如：神经退行性疾病、肝硬化、帕金森症、肺动脉高压、糖尿病等；随着科学技术的进步，在越来越多的领域发现了h2s的身影，为了能够具体的了解h2s在生理过程中的具体作用，因此在复杂的环境和生理过程中跟踪h2s的具体变化变得非常具有价值。
2、目前检测硫化氢(h2s)的常用方法主要是基于硫化物选择性电极的电化学法，亚甲蓝测定法，气相色谱法等。这些方法受到时间和人工还有检测成本，通常不能简单高效的对细胞中的h2s进行定性和定量分析。我们需要一种简单快捷的方式对细胞组织中的硫化氢进行检测，荧光探针检测方法因具有高灵敏性而广受关注。
3、现在市面上常见的h2s荧光探针主要是基于还原反应和亲核反应的检测机理，这类反应通常都存在一个问题，他们的反应速率都比较慢，检测过程需要几十分钟甚至需要几个小时，不能高效地检测出来，如今我们利用磷芴作为荧光基团来合成出选择性好，检测效果快的h2s荧光探针，这具有一定的挑战性和研究意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：针对现有技术中的不足，提供了一种快速高效检测h2s的磷芴荧光探针及其合成方法，该探针可以选择性识别h2s分子，该荧光探针以磷芴分子作为荧光基团然后在羟基的位置上链接一个2,4-二硝基苯醚基形成磷芴类荧光化合物。磷芴荧光探针是基于硫解反应的荧光探针，在h2s存在时，可快速发生硫解反应，脱去2,4-二硝基苯醚基，发射较强的荧光。可以广泛的应用在细胞内，土壤和水体中的h2s检测。
2、为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：
3、一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物，该化合物为3-(2,4-二硝基苯氧基)-5-苯基苯并[b]膦呐哚-5-氧化物，具有式(1)的结构：
4、
5、(1)；该化合物用于快速高效检测h2s。
6、一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其合成路线为式(2)所示：
7、
8、一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)向化合物a和化合物b的混合物中加入k2co3和pd(pph)3cl2，然后将前述物质用含有dme的水溶液溶解；并将溶解后的物质在氩气条件下进行回流，用tlc检测，乙酸乙酯萃取过柱，得到透明油状化合物c；
10、(2)在氩气条件之下加入mg和i2，用thf作溶剂，在一定温度下将前述物质搅拌至碘褪色；将化合物c溶于thf中缓慢滴加至三颈烧瓶中，加热回流后，冷却至室温，取上清液于干净的圆底烧瓶中，在氩气条件下缓慢滴加溶于thf溶液的pphcl2；将前述物质加热回流，tlc检测，冷却至0℃，加h2o氧化，搅拌后，加入et3n，tlc检测，用乙酸乙酯萃取过柱，得到化合物e；
11、(3)在氩气条件下，将化合物e溶于thf中，加入pd(oac)2作催化剂，在一定温度条件下搅拌，tlc检测，旋干过柱，得到黄色油状化合物f；
12、(4)在氩气条件下，将化合物f溶于二氯甲烷中，加入bbr3作催化剂，在一定温度下搅拌，tlc检测，旋干二氯甲烷萃取，得到黄色油状化合物g；
13、(5)将化合物g和2，4-二硝基苯氯溶于dmf，加入碳酸钾，在一定温度下搅拌，用乙酸乙酯萃取过柱，得到黄色固体化合物h。
14、作为本技术中一种较好的实施方式，在所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法的步骤(1)中，含有dme的水溶液中，dme与h2o的摩尔比为8-9:1-2(更优选为8.5:1.5)；化合物a，化合物b，k2co3和pd(pph)3cl2的摩尔比为1-1.5：1-1.5：2-3：0.01-0.02(更优选为1：1.1：2.5：0.015)；回流条件为85℃±5℃，8±0.5h(更优选为85℃，8h)。
15、作为本技术中一种较好的实施方式，在所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法的步骤(2)中，在40℃的条件下搅拌至碘褪色；tlc检测时须冷却至0℃，加h2o氧化，氧化时间为15～30min；
16、化合物c，mg，i2，pphcl2和et3n的摩尔比为1-1.5：1-1.5：0.02-0.04：1.0-1.4：1.5-2.5(更优选为1：1.1：0.03：1.2：2)；每毫摩尔mg加入2～3mlthf，每毫摩尔化合物c用0.5～1倍(体积)的thf溶解，回流条件为80±5℃，2±0.5h(更优选为80℃，2h)；每毫摩尔pphcl2用0.5～1倍(体积)的thf溶解，回流条件为80±5℃，3±0.5h(更优选为80℃，3h)。
17、作为本技术中一种较好的实施方式，在所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法的步骤(3)中，化合物e和pd(oac)2的摩尔比为1：0.03～0.2；每毫摩尔化合物e用5～10倍体积的thf溶解；回流条件为65±5℃，5±0.5h(更优选为65℃，5h)。
18、作为本技术中一种较好的实施方式，在所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法的步骤(4)中，化合物f和bbr3的摩尔比为1：1.2～3.0；每毫摩尔化合物f用5～10倍体积的二氯甲烷溶解，反应条件0℃，4h。
19、作为本技术中一种较好的实施方式，在所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法的步骤(5)中，化合物g，2，4-二硝基苯氯和碳酸钾的摩尔比为1-1.5：1-1.5：1.0-2.0(更优选为1：1.2：1.5)，每毫摩尔化合物g用5～15倍体积的dmf溶解，反应条件100±5℃，6±0.5h(更优选为100℃，6h)。
20、本技术还保护一种如前述所述的快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物在细胞体内、土壤或水体中快速高效检测h2s的应用。
21、进一步的，其应用的反应机制为式(3)所示；
22、
23、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
24、(一)本发明以磷芴分子作为荧光基团，荧光基团引入2,4-二硝基苯醚基后得到最终的结构，引入的2,4-二硝基苯醚基上的两个硝基具有强吸电子效应，使得磷芴荧光基团发出荧光被淬灭，该荧光探针与h2s发生硫解反应脱掉入2,4-二硝基苯醚基，荧光淬灭效果消失，在528nm处荧光效果明显增强。
25、(二)本发明中的磷芴荧光探针的特点为：其反应前的最大紫外吸收峰298nm，激发波长为298nm，荧光被2,4-二硝基苯醚基淬灭没有荧光，其反应后最大紫外吸收为406nm，荧光最大发射为528nm。在室温条件下，在10％(质量百分比)dmf的pbs缓冲溶液中，加入h2s后，在528nm处的荧光增强为原来的12.8倍；
26、(三)本发明中的磷芴荧光探针在各种分析物中，如无机盐，还原剂，氨基酸，氧化剂，金属离子等的存在下不受干扰，可实现对h2s的高选择性检测，在检测过程中能排除外界环境的干扰。
1.一种快速高效检测h2s的磷芴荧光探针化合物，其特征在于，该化合物为3-(2,4-二硝基苯氧基)-5-苯基苯并[b]膦呐哚-5-氧化物，具有式(1)的结构：
2.一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于，其合成路线为(2)所示：
3.一种如权利要求1所述的快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物在细胞体内、土壤或水体中快速高效检测h2s的应用。
4.根据权利要求2所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物在细胞体内、土壤或水体中快速高效检测h2s的应用，其特征在于，其应用的反应机制为式(3)记载；
6.根据权利要求4所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，含有dme的水溶液中，dme与h2o的摩尔比为8-9:1-2；化合物a，化合物b，k2co3和pd(pph)3cl2的摩尔比为1-1.5：1-1.5：2-3：0.01-0.02；回流条件为85℃±5℃，8±0.5h。
7.根据权利要求4所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，在40℃的条件下搅拌至碘褪色；将化合物c溶于thf中缓慢滴加至烧瓶中，加热回流的温度为80℃，时间2h；滴加溶于thf溶液的pphcl2后加热回流的温度为80℃，时间3h；tlc检测时须冷却至0℃，加h2o氧化，氧化时间为15～30min；
8.根据权利要求4所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，化合物e和pd(oac)2的摩尔比为1：0.03～0.2；每毫摩尔化合物e用5～10倍的thf溶解；回流条件为65±5℃，5±0.5h。
9.根据权利要求4所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，化合物f和bbr3的摩尔比为1：1.2～3.0；每毫摩尔化合物f用5～10倍体积的二氯甲烷溶解，反应条件0℃，4h。
10.根据权利要求4所述的一种快速高效检测h2s磷芴荧光探针化合物的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，化合物g，2，4-二硝基苯氯和碳酸钾的摩尔比为1-1.5：1-1.5：1.0-2.0，每毫摩尔化合物g用5～15倍体积的dmf溶解，反应条件100±5℃，6±0.5h。
