[發明專利]一種雙發射纖維素基熒光材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710488800.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN109111913B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 張軍;賈若男;張金明
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08B3/00
• 分類號: C08B3/00;C09K11/06;C08B15/00;C08B3/18;C08B3/06;C08B5/02;C08B11/00;C08B11/12;C08B11/02;C09D5/22;G01N21/64;B65D65/42
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;穆宏平

本發明公開了一種雙發射纖維素基熒光材料及其制備方法和應用，所述雙發射纖維素基熒光材料具有良好的生物相容性與可加工性。所述雙發射纖維素基熒光材料中包括一類熒光基團因對生物胺有響應性而作為指示劑；一類熒光基團因對生物胺無響應性而作為內標物。本發明還公開一種生物胺的檢測方法，其中采用上述的雙發射纖維素基熒光材料，所述檢測方法是根據兩類熒光基團的熒光強度比值變化和纖維素基熒光材料的熒光顏色變化，實現對生物胺的檢測。在檢測過程中，兩類熒光基團的熒光強度比值隨著生物胺的濃度增加發生肉眼可見的顏色改變，可實現對生物胺的可視化檢測。

技術領域

本發明涉及一種雙發射纖維素基熒光材料及其制備方法和應用，屬于生物檢測技術領域。

背景技術

生物胺是指一類有機胺化合物，包括氨氣、二甲胺、三甲胺等，與多種新陳代謝過程緊密相關，大量產生于氨基酸的降解過程中。生物胺濃度的不正常升高常被當作食品腐敗或發生疾病的信號。因此，發展一種有效的生物胺檢測方法對于其實際應用至關重要。近來，熒光傳感器由于其所特有的高靈敏度和良好的選擇性，已在食品質量監測與輔助疾病診斷等領域取得一定研究進展。唐本忠課題組利用聚集誘導發光類熒光分子對生物胺的選擇響應性，成功實現海鮮食品的新鮮度檢測(ACS Sensor 2016,1,179-184)。劉凱強課題組所設計的芘熒光分子衍生物，可以在較低濃度下對苯胺進行檢測，從而實現對肺癌的輔助診斷(Sensors and Actuators B 2017,241,1316–1323)。但是，以往這些熒光傳感器大多采用單一熒光分子進行監測。在使用過程中，非常容易受到熒光分子濃度、外部環境、儀器參數設置等因素的干擾，使測量準確性較低。同時，單一熒光分子在檢測過程中產生的熒光強弱變化，雖然也可以用肉眼觀察到，但是卻無法建立統一的觀測標準，因為肉眼對光強弱的感受能力受人為因素影響很大。除此之外，現今使用的熒光傳感器都基于小分子化合物，無法作為材料單獨使用。同時，小分子熒光化合物容易隨著環境變化發生遷移，且存在較大毒性，限制了其的實際應用。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種雙發射纖維素基熒光材料，所述雙發射纖維素基熒光材料是以纖維素及其衍生物做基體材料，所述纖維素及其衍生物具有良好的生物相容性、優異的加工性能、來源廣泛、價格低廉等優點，是作為骨架材料的優良載體。同時，纖維素及其衍生物分子鏈上帶有多個可衍生化反應的羥基，利用該羥基與含有熒光基團的分子發生酯化或者醚化反應，鍵合至少兩類熒光基團；其中，一類熒光基團因對生物胺有響應性而作為生物胺的指示劑，另一類熒光基團因對生物胺無響應性而作為生物胺的內標物；不僅如此，這兩類熒光基團還要滿足具有部分重合或完全重合的激發光譜，以及具有可分辨的發射光譜；通過觀測這兩類熒光基團發射的熒光強度之比的變化可以實現對生物胺的準確檢測。同時，作為指示劑的一類熒光基團對生物胺產生響應后，由于熒光強度的強弱變化導致整個材料體系的熒光顏色發生改變，產生肉眼可識別的明顯信號變化，從而實現對生物胺的可視化檢測。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種雙發射纖維素基熒光材料，所述熒光材料以纖維素及其衍生物做基體材料，所述熒光材料還包括鍵合于所述基體材料上的至少兩類熒光基團；所述兩類熒光基團具有部分重合或完全重合的激發光譜，和可分辨的發射光譜；所述兩類熒光基團中，一類熒光基團對生物胺有響應性，另一類熒光基團對生物胺無響應性。

根據本發明，所述兩類熒光基團鍵合在同一條纖維素鏈上，或者兩類熒光基團分別鍵合在兩條纖維素鏈上。

根據本發明，所述兩條纖維素鏈的結構式相同或不同。

根據本發明，所述纖維素選自微晶纖維素、棉漿粕、木漿粕、竹漿粕、脫脂棉、甘蔗渣、木材和從植物秸稈中制得的纖維素中的至少一種。

根據本發明，所述纖維素的衍生物選自纖維素醚和纖維素酯中的至少一種。