[發明專利]一種基于改性熒光素衍生物的水凝膠傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011575913.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112574739B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 段洪東;孟霞;曲紫翔
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/06;G01N21/64
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本發明涉及一種基于改性熒光素衍生物的水凝膠傳感器及其制備方法。以熒光素作為熒光基團，苯基硼酸頻哪酯作為H₂O₂的特異性識別基團，合成了熒光素衍生物熒光探針FLA?Boe。以FLA?Boe為傳感識別功能單體，以主?客體相互作用的組裝方案制備出了對H₂O₂具有響應性的水凝膠傳感器。本發明提供了一種可靠便捷的識別傳感系統的制備方案，為復雜水環境下的識別傳感提供了一種簡便、智能的傳感系統。

技術領域

本申請屬于熒光傳感器領域，具體涉及一種基于改性熒光素衍生物的水凝膠傳感器及其制備方法。

背景技術

近年來，人們密切關注著H₂O₂熒光傳感器的發展。為了應對H₂O₂的識別傳感需求，大量能夠識別H₂O₂的小分子熒光探針被設計合成出來，但小分子熒光探針的使用方式目前仍為在配置的溶劑體系中進行檢測，對其應用存在著一定程度的限制，如何優化熒光探針的使用方法從而拓展熒光探針的使用領域是一個亟待解決的問題。

高分子水凝膠材料具有低光學背景、便于從檢測環境分離、可塑性強等優點，是功能分子固定化的理想載體。將熒光探針與水凝膠結合制備聚合物水凝膠傳感器，可以有效的克服小分子熒光探針在檢測應用時出現的一些問題。

將H₂O₂的檢測和監測集成為一個系統。這種開發新型宏觀水凝膠傳感器的有效方法為復雜水環境下的傳感提供了一種簡便、智能的傳感系統。

發明內容：

為了解決現有技術中存在的缺陷，本申請提出一種以熒光素衍生物為熒光傳感識別基團，水凝膠為熒光探針載體的傳感器。該熒光傳感器對H₂O₂具有良好識別性能。本發明的目的是針對現有小分子熒光探針與檢測環境分離困難和持續性監控檢測應用的空白，由該方法制得的水凝膠傳感器具有優異的H₂O₂識別傳感性能。

本發明的另一目的是提供所述FLA-Boe的制備方法。

本發明的另一目的是提供所述含β-環糊精的水凝膠的制備方法。

本發明的另一目的是提供所述主-客體相互作用水凝膠傳感器的制備方法。

一種基于改性熒光素衍生物的水凝膠傳感器，以熒光素衍生物熒光探針FLA-Boe為功能識別單體，將熒光探針通過主-客體相互作用的方式與β-環糊精水凝膠組裝制備而成。

制備所述的基于改性熒光素衍生物的水凝膠傳感器的方法，具體如下：

1)以熒光素和4-溴甲基苯硼酸頻哪醇酸酯為主要原料，合成了熒光探針FLA-Boe；

2)采用丙烯酰胺、β-環糊精和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為主要原料經自由基共聚得到了水凝膠；

3)將合成的熒光探針FLA-Boe與水凝膠經主-客體相互作用，制備出水凝膠傳感器。

步驟1)所述的識別功能單體FLA-Boe的制備方法具體如下：

熒光素，和水合肼(80％)溶于甲醇，加熱至回流反應3小時。減壓蒸餾除去反應溶劑，將淡黃色粉末粗品柱色譜純化得白色固體N-熒光素內酰胺；N-熒光素內酰胺和乙酸溶于丙酮，30℃下攪拌反應5小時。抽濾得白色固體，丙酮洗滌三次，干燥后得中間體1；中間體1，4-溴甲基苯硼酸頻哪醇酸酯和K₂CO₃加入到DMF中，40℃反應6h，經柱色譜純化，得到目標產物FLA-Boe。

熒光素和水合肼的反應當量比為1:5。

柱層析純化N-熒光素內酰胺的洗脫劑為二氯甲烷/乙醇＝15/1，v/v。