本发明涉及一种具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针及其制备方法与应用，属于荧光探针。
背景技术：
1、ph值的测量在人类的生活和生产中具有很大的价值，包括环境监测、化工过程等。维持健康的ph平衡对包括内吞作用、细胞凋亡和增殖在内的多种功能至关重要。异常的ph值与不同的病理生理甚至促进疾病相关。特别是碱性ph值与皮肤疾病、伤口感染等有关。因此，对生物体内和体外的碱性ph值进行监测具有重要意义。
2、与电化学等其他检测方法相比，荧光探针具有高灵敏度和优良的选择性，是无创检测ph的有力工具。在检测过程中，探针会随着ph的变化而发出不同的荧光信号，目前已经研究了许多用于检测ph的荧光探针。li开发了一种商业酸作为碱性条件下的ph探针，具有良好的可逆性和大的stokes位移。liu设计了一种ph响应探针，可作为活的嗜碱芽孢杆菌的ph指示器。大多数探针在酸性和中性条件下能够成功检测ph值，而能够监测碱性区域的探针仍然很少。因此，为碱性体系设计简单的ph荧光探针是当务之急。
3、然而，大多数用于检测ph的有机荧光团都会发生荧光猝灭，即聚集引起的猝灭(acq)，荧光发射往往在固态状态下被减弱甚至完全湮灭。唐本忠等人发现了与聚集引起的猝灭相反的聚集诱导发射现象(aie)。聚集诱导发射现象为克服传统探针的聚集引起的猝灭效应提供了根本性的解决方案，在荧光探针的设计和合成中受到高度重视。但是具有aie效应的荧光探针存在灵敏度低、光稳定性差、信噪比差、溶解度差、合成步骤繁琐以及效率低等缺点，如中国专利文献cn108440368a公开了一种具有aie效应的荧光探针及其制备方法和应用。
4、基于激发态分子内质子转移(esipt)的荧光探针具有较大的斯托克斯位移和双发射，不仅可以在很大程度上避免激发光谱和发射光谱的重叠，而且可以提高荧光分子的灵敏度。但是基于激发态分子内质子转移(esipt)的荧光探针容易引起猝灭效应。
5、因此，设计一种具有灵敏度高、stokes位移大、自猝灭性低、信噪比高、光稳定性好、结构稳定、合成简单、性能优异的新型小分子荧光探针对检测ph具有重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供一种具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针及其制备方法与应用。
2、本发明是通过如下技术方案实现的：
3、一种具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针，具有式ⅰ所示结构：
4、
5、本发明的式ⅰ结构化合物具有esipt活性aie现象。在有机溶剂中表现出弱黄色荧光，而在固体中表现出较强的亮黄色荧光。
6、本发明的式ⅰ结构化合物具有查尔酮骨架，查尔酮骨架是一类具有“esipt+aie”双重性质的荧光团，因此，荧光探针具有较好的荧光量子产率、较低的检测线以及较高的检测效率。
7、上述具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针的制备方法，包括步骤如下：
8、2’-羟基苯乙酮加入n,n-二甲基甲酰胺二甲基缩醛中，加热搅拌反应，反应结束后，用乙酸乙酯提取，水洗，无水硫酸钠干燥，以石油醚/乙酸乙酯为洗脱液，采用柱层析法纯化，真空干燥。
9、根据本发明优选的，2’-羟基苯乙酮的摩尔量与n,n-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的体积比为(0.1-2)：(1-5)，单位，mmol/ml。
10、进一步优选的，2’-羟基苯乙酮的摩尔量与n,n-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的体积比为(0.5-1)：(2-4)，单位，mmol/ml。
11、根据本发明优选的，加热温度为70-90℃。
12、根据本发明优选的，加热搅拌反应时间为1-4小时。
13、上述具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针的应用，作为ph荧光探针，实现对ph的定性定量检测。
14、根据本发明优选的，本发明的ph荧光探针在酸性条件下呈亮黄色，在碱性下黄色猝灭。
15、根据本发明优选的，实施对ph定量检测时，检测方法如下：
16、1)向四氢呋喃的pbs缓冲溶液中加入不同量的hcl溶液或者naoh固体，得到不同标准ph的溶液，向不同标准ph的溶液加入ph荧光探针，然后进行荧光紫外性能测定，随着溶液的ph增大，375nm处的吸收带逐渐缩小，在510nm处的荧光强度逐渐降低，并且两者比值与ph在一定范围内呈线性关系；
17、2)根据步骤1)的线性关系，定量检测待测溶液ph。
18、根据本发明优选的，步骤1)中，四氢呋喃的pbs缓冲溶液中，四氢呋喃的体积分数为30％，pbs缓冲溶液的体积分数为70％。
19、根据本发明优选的，步骤1)中，ph荧光探针的加入量使ph荧光探针浓度为10μm。
20、一种含有ph荧光探针的ph试纸条，采用如下方法制备得到：
21、将上述具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针加入四氢呋喃的pbs缓冲溶液中，制得探针溶液，将滤纸浸泡在探针溶液中，干燥，制得含有ph荧光探针的ph试纸条。
22、根据本发明优选的，四氢呋喃的pbs缓冲溶液中，四氢呋喃的体积分数为30％，pbs缓冲溶液的体积分数为70％。
23、本发明的技术特点及效果：
24、1、本发明的荧光探针为一种新型具有aie效应的有机小分子探针，具有esipt活性aie现象，具有灵敏度高、stokes位移大、自猝灭性低、信噪比高、光稳定性好，可以实现对ph的定性定量检测。
25、2、本发明的荧光探针制备方法简单，一步加热反应即可得到，成本低，便于推广利用。
26、3、本发明的荧光探针在检测ph时具有高的抗干扰能力以及选择性。
27、4、本发明的荧光探针可以实现对ph的可逆检测，循环利用性能好。
28、5、本发明在检测ph时使用方便，可以被制备成试纸条实现肉眼检测，具有一定的实用价值以及广阔的应用前景。
1.一种具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针，具有式ⅰ所示结构：
2.权利要求1所述的具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针的制备方法，包括步骤如下：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，2’-羟基苯乙酮的摩尔量与n,n-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的体积比为(0.1-2)：(1-5)，单位，mmol/ml。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，2’-羟基苯乙酮的摩尔量与n,n-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的体积比为(0.5-1)：(2-4)，单位，mmol/ml。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加热温度为70-90℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加热搅拌反应时间为1-4小时。
7.权利要求1所述的具有aie效应和激发态分子内质子转移的荧光探针的应用，作为ph荧光探针，实现对ph的定性定量检测。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，实施对ph定量检测时，检测方法如下：
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，四氢呋喃的pbs缓冲溶液中，四氢呋喃的体积分数为30％，pbs缓冲溶液的体积分数为70％，ph荧光探针的加入量使ph荧光探针浓度为10μm。
10.一种含有权利要求1所述的ph荧光探针的ph试纸条，采用如下方法制备得到：
