一种表面活性剂临界胶束浓度试纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表面活性剂临界胶束浓度（CMC）试纸及其制备方法。所述表面活性剂临界胶束浓度试纸包括试纸主体及位于试纸主体上的检测区域，所述检测区域负载有荧光指示剂五取代四氢嘧啶和加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂。本发明专利技术开拓性地将五取代四氢嘧啶荧光指示剂制备成CMC试纸，可以快速测定CMC的近似值，相比较于现有的所有检测方法都要简便快捷，并且其测定值与精密仪器测定的CMC值接近，也在已有文献的报道范围内。本发明专利技术的制备方法所需探针和表面活性剂溶液用量少，更节约资源。本发明专利技术拓宽了五取代四氢嘧啶荧光指示剂的实际应用，提供了一种操作简单的CMC近似值检测产品和方法。

A surfactants critical micelle concentration test paper and preparation method thereof

The invention discloses a surfactant critical micelle concentration (CMC) test paper and a preparation method thereof. The critical micelle concentration test paper of the surfactant comprises a test paper main body and a test area located on the test paper main body. The test area is loaded with a fluorescent indicator 5-substituted tetrahydropyrimidine and an additive accelerating the entry of 5-substituted tetrahydropyrimidine into the micelle. The invention pioneers the preparation of CMC test paper with 5-substituted tetrahydropyrimidine fluorescent indicator, which can quickly determine the approximate value of CMC. Compared with all existing detection methods, the method is simple and fast, and the measured value is close to the CMC value determined by precision instrument, and is also within the scope of the existing literature. The preparation method of the invention requires less amount of probe and surfactant solution, and saves resources. The invention widens the practical application of 5-substituted tetrahydropyrimidine fluorescent indicator and provides a CMC approximate value detection product and method with simple operation.

【技术实现步骤摘要】
一种表面活性剂临界胶束浓度试纸及其制备方法
本专利技术涉及表面活性剂分析
，具体涉及一种表面活性剂临界胶束浓度试纸及其制备方法。
技术介绍
表面活性剂具有多种特性，如润湿、乳化、发泡、溶解、分散、洗涤、耐腐蚀、抗静电等，被广泛应用于多种领域，如药物化学、合成化学、材料科学、生物学等。在一定的浓度下，即临界胶束浓度（criticalmicelleconcentration,CMC）下，表面活性剂开始形成热力学稳定的胶束，同时，各种性质发生显著的变化。另外，CMC值还会受各种环境因素影响，如受pH、溶剂、温度、无机盐等因素影响，因此，在实际应用中经常需要测定CMC值。CMC并不是一个确切的浓度，而是一个窄小的浓度范围，并且CMC值受测定方法影响，如用电导法和荧光法的测定结果常常会有所差别；即便是用同一种方法，如用荧光探针法，用不同荧光探针测定的结果也常常有所差别；用同一种荧光探针，其浓度不同也会影响CMC值。目前报道的CMC测定方法基本需要配制一系列不同浓度的表面活性剂溶液，并用精密仪器测定各溶液的表面张力、吸收波长、荧光强度等物理参数，并通过物理参数与表面活性剂浓度的关系图确定CMC值。在报道的CMC测定方法中，荧光光谱法具有操作简单、灵敏度高等优点，因此备受多种研究领域的关注。聚集诱导发光化合物五取代四氢嘧啶是一种很好的CMC测定荧光探针，但报道的用五取代四氢嘧啶测定CMC的荧光法，需要通过配制一系列不同浓度的表面活性剂溶液，然后通过荧光仪测定与表面活性剂浓度相关的荧光强度，再根据表面活性剂浓度与测定的荧光强度的线性关系图得出CMC值；或者通过配制滴定液和被滴定液，通过滴定法测定阴离子和阳离子型表面活性剂CMC值。其它报道的测定CMC的方法也需要通过配制一系列不同浓度的表面活性剂溶液，然后通过精密仪器测定与表面活性剂浓度相关的物理参数，如电导率、表面张力、吸光度、荧光强度、吸收波长、荧光波长等，再根据表面活性剂浓度与测定的物理参数的线性关系图，得出CMC值。也有一些离子型探针可通过滴定法测定阴离子和阳离子型表面活性剂CMC值。这些测定方法均需要细致熟练的专业人员操作才能完成，缺少一种简便、即时、消耗样品少的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种表面活性剂临界胶束浓度试纸。本专利技术的另一目的在于提供一种所述表面活性剂临界胶束浓度试纸的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种利用所述表面活性剂临界胶束浓度试纸测定表面活性剂临界胶束浓度的方法。本专利技术通过如下技术方案予以实现：一种表面活性剂临界胶束浓度试纸，包括试纸主体及位于试纸主体上的检测区域，所述检测区域负载有荧光指示剂五取代四氢嘧啶和加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂，所述荧光指示剂五取代四氢嘧啶的分子结构如式（Ⅰ）所示：其中，R1选自取代或非取代的C1~8烷基；R2、R3、R4各独立选自取代或非取代的C5~6芳香基、取代或非取代的C9~18稠环芳香基、取代或非取代的C5~6芳杂环基。具有如式（Ⅰ）所示结构的五取代四氢嘧啶化合物具有聚集诱导发光特性以及在表面活性剂胶束中完全没有荧光的特性，即该类化合物在表面活性剂的浓溶液中，会进入到胶束中而完全不发光，但在表面活性剂的稀溶液中却聚集发出很强的荧光，因此可以通过该类化合物荧光从无到很强的突变来灵敏地指示胶束的拆卸过程，从而测定表面活性剂临界胶束浓度。然而，当专利技术人尝试将五取代四氢嘧啶化合物直接载负在载体上制成试纸时却没有获得跟在溶液体系中相同的效果。专利技术人认为主要是试纸上的五取代四氢嘧啶化合物难以分散到溶液中去，从而无法快速指示溶液中表面活性剂的临界胶束浓度。专利技术人意外发现，采用合适的添加剂与五取代四氢嘧啶化合物共同一起载负在试纸上，则能加快载负在试纸上的五取代四氢嘧啶化合物进入溶液及胶束的速度，实现快速检测CMC值。五取代四氢嘧啶化合物制备的CMC测定试纸具有操作简单、即时(两三分钟）、试剂用量少（几纳摩尔指示剂，几百微升表面活性溶液）、无需专业人员操作和无需精密仪器的优势，如同pH试纸一样，检测在普通的点滴板上即可快速进行。而常规的CMC检测至少需要花费2小时以上，以及至少需要10倍以上的探针及表面活性剂溶液，因此本专利技术提供的CMC试纸测定法简单快速，且更节约资源。优选地，所述R1选自C1~2烷基。优选地，所述R2选自取代或非取代的C5~6芳香基。优选地，所述R3选自取代或非取代的C5~6芳香基。优选地，所述R4选自取代或非取代的C5~6芳香基。更优选地，R1选自甲基或乙基；R2选自苯基，甲基苯基，氟苯基，氯苯基，溴苯基，三氟甲基苯基，萘基；R3选自苯基，溴苯基，甲氧基羟基取代的苯基，三氟甲基苯基，萘基，吡啶基，噻吩基；R4选自苯基，甲基苯基，氟苯基，氯苯基，溴苯基，三氟甲基苯基。所述加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂，可以是一些具有亲水和亲油基团的物质，其具有良好的水溶性，使载负在试纸上的五取代四氢嘧啶化合物更快地进入溶液及胶束中，即加快五取代四氢嘧啶化合物发光的聚集体转变成不发光的分子的速度，从而实现CMC值快速检测。优选地，所述加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂为聚乙二醇200~6000。更优选地，所述加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂为聚乙二醇6000。所述检测区域的荧光指示剂五取代四氢嘧啶的载负量≥1nmol/张滤纸。更优选地，所述荧光指示剂五取代四氢嘧啶的载负量为1.0~11.25nmol/张滤纸。根据不同的五取代四氢嘧啶的荧光强度和灵敏度对载负量进行选择。一种上述表面活性剂临界胶束浓度试纸的制备方法，包括如下制备步骤：S1.用溶剂或稀释剂将所述荧光指示剂五取代四氢嘧啶和添加剂稀释，配制成荧光指示剂浓度为0.25~3.75mM的五取代四氢嘧啶和添加剂的储备液；S2.将储备液载负在在试纸上形成检测区域，得到荧光指示剂五取代四氢嘧啶载负量为1.0~11.25nmol的表面活性剂临界胶束浓度试纸。作为一种可选方案，所述检测区域载负荧光指示剂五取代四氢嘧啶的方法可以是将滤纸浸泡在储备液中。优选地，此时滤纸的尺寸为充分浸润的滤纸所载负的荧光指示剂的量在合适的范围内（1.0~11.25nmol/张滤纸）。作为一种可选方案，所述检测区域载负荧光指示剂五取代四氢嘧啶的方法还可以是将储备液滴加在滤纸上，通过浸润扩散形成检测区域。滴加的方式可以是通过滴管或者注射器等方式进行滴加。这种方式下，滤纸的尺寸稍大于储备液浸润扩散区域。优选地，S1中储备液的制备步骤为：用溶剂或稀释剂将所述荧光指示剂五取代四氢嘧啶配制成浓度为0.5~5mM的溶液，再用含添加剂的稀释剂稀释到浓度为0.25~3.75mM的均一溶液。优选地，所述步骤S1中添加剂的浓度为4~40mg/mL。优选地，所述溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、水的一种或几种，所述稀释剂为水、含添加剂的溶液、盐溶液或缓冲溶液。更优选地，所述盐溶液为含氯化钠、氯化钾、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、磷酸钾中的任意一种或几种的溶液，所述缓冲溶液为含磷酸及其钾盐或钠盐、柠檬酸及其钾盐或钠盐、碳酸及其钾盐或钠盐、醋酸及其钾盐或钠盐、巴比妥酸及其钾盐或钠盐、三羟甲基氨基甲烷中的任意一种或几种的溶液。一种利用所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面活性剂临界胶束浓度试纸，其特征在于，包括试纸主体及位于试纸主体上的检测区域，所述检测区域负载有荧光指示剂五取代四氢嘧啶和加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂，所述荧光指示剂五取代四氢嘧啶的分子结构如式（Ⅰ）所示：

【技术特征摘要】
1.一种表面活性剂临界胶束浓度试纸，其特征在于，包括试纸主体及位于试纸主体上的检测区域，所述检测区域负载有荧光指示剂五取代四氢嘧啶和加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂，所述荧光指示剂五取代四氢嘧啶的分子结构如式（Ⅰ）所示：（Ⅰ）其中，R1选自取代或非取代的C1~8烷基；R2、R3、R4各独立选自取代或非取代的C5~6芳香基、取代或非取代的C9~18稠环芳香基、取代或非取代的C5~6芳杂环基。2.如权利要求1所述表面活性剂临界胶束浓度试纸，其特征在于，所述加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂为聚乙二醇200~6000。3.如权利要求1所述表面活性剂临界胶束浓度试纸，其特征在于，所述加快五取代四氢嘧啶进入胶束中的添加剂为聚乙二醇6000。4.如权利要求1所述表面活性剂临界胶束浓度试纸，其特征在于，所述检测区域的荧光指示剂五取代四氢嘧啶的载负量≥1nmol/张试纸。5.如权利要求1所述表面活性剂临界胶束浓度试纸，其特征在于，所述检测区域的荧光指示剂五取代四氢嘧啶的载负量为1.0~11.25nmol/张试纸。6.一种权利要求1~5任一项所述表面活性剂临界胶束浓度试纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.用溶剂或稀释剂将所述荧光指示剂五取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秋华，戴晨舒，杨伟杰，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44