一种荧光载体的固定方法技术

本发明专利技术公开了一种荧光载体的固定方法。由甲基丙烯酸－β－羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯，溶于Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）中修饰后的荧光载体，三乙氧基三甲基丙烯酸酯（交联剂），丙烯酰胺，三乙醇胺和光敏剂混合溶解制成膜溶液；移取少量膜溶液于干净的聚四氟乙烯板上，将硅烷化后的玻片或光纤头放置在小液滴上，经光聚合制成光极膜；这种方法固定荧光载体使传感器具有灵敏度高，可逆性、重现性好，寿命长，对光稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种荧光传感器，具体涉及荧光传感器中荧光载体的固定方法。
技术介绍
在光化学传感器的研制中，无论哪一种荧光载体，首先就需将其固定在玻片或光纤头上，而固定的方式直接影响传感器的性能，如传感器的寿命、可逆性、重现性、响应时间及光极膜的机械性能等，因此这一基本的技术问题，就成为光化学传感器发展的一个关键问题。目前主要的固定方法有3种1、基于包埋固定荧光载体的固定方法。在包埋方法中，可以将荧光载体物理地包埋于溶胶-凝胶中或将亲酯的荧光载体溶于疏水聚合物材料中，这类材料包括聚氯乙烯(PVC)、纤维素、溶胶-凝胶等，然后一起铸膜于玻片上，当溶剂挥发掉后，荧光载体就包埋在疏水的聚合物膜中。物理包埋方法虽然简单易行，但荧光载体容易流失是最大的缺点。因此研究了各种阻止荧光载体流失的方法，如在荧光载体的适当位置接上一条长碳链，但这些方法仍不能完全阻止荧光载体的流失。2、基于电价固定荧光载体的固定方法。电价固定法，主要是采用离子交换树脂(或离子交换膜)固定带电荷或荷强极性取代基的荧光载体，例如阳离子交换树脂可以固定带正电荷的若丹明类试剂，阴离子交换树脂可以固定带磺酸基或羧基的荧光载体。电价固定法，若用强结合能力的树脂荧光载体还是固定得比较牢，可荧光载体易被样品和溶剂分子所取代。3、荧光载体键合在聚合物膜或是固体基质上通过聚合物或固体基质上的羟基、氨基等官能团与荧光载体反应而将荧光载体共价固定在基质上。此法制备的光极膜的稳定性较好，但是响应时间比较长，制得传感器的机械性能一般。如何提高传感器的机械性能，又使光极膜的响应时间快则是荧光载体固定必须解决的技术问题。专利
技术实现思路
本专利技术目的在于提供，以解决荧光化学传感器尚存的上述问题。本专利技术是通过以下技术方案实现上述专利技术目的的。荧光载体的固定方法，包括玻片或光纤的硅烷化，膜溶液的配制及光极膜的制备1)、膜溶液的配制将0.2～0.6ml甲基丙烯酸-β-羟丙脂或甲基丙烯酸羟乙酯，溶于0.2～0.4ml N，N-二甲基甲酰胺的经修饰端基双键的荧光载体5～15mg，交联剂三乙氧基三甲基丙烯酸酯0.10～0.25ml，丙烯酰胺150～250mg，三乙醇胺0.15～0.25ml和光敏剂0.2～0.3ml混合溶解而成；2)、光极膜的制备移取0.1～0.2ml上述配制的膜溶液于干净的聚四氟乙烯板上，将硅烷化的玻片或光纤放置在膜溶液的小液滴上，在波长254nm的紫外光下照射10～50分钟，光聚合后用水冲洗除去未反应的物质，室温干燥备用。下面结合附图进一步详述本专利技术附图说明图1是以N-烯丙基-4-(N-2’-羟乙基)氨基-1，8-萘酰亚胺为荧光载体的呋喃妥因光化学传感器的重现性的荧光谱图。图2是以N-烯丙基-4-哌嗪基-1，8-萘酰亚胺作为荧光载体的pH传感器的重现性荧光谱图。本专利技术将可供聚合的带有端基双键的荧光载体固定到硅烷化后的玻片或光纤上。具体步骤A、玻片或光纤的硅烷化将玻片(直径13mm，厚度2.0mm)或光纤用K2CrO7洗液浸泡40分钟，依次浸在3％HF，10％H2O2中各20分钟，用二次蒸馏水冲洗干净后将玻片浸入TSPM溶液中2～3小时，再用二次蒸馏水冲洗，室温干燥；B、膜溶液的配制将0.2～0.6ml甲基丙烯酸-β-羟丙脂或甲基丙烯酸羟乙酯，溶于0.2～0.4ml N，N-二甲基甲酰胺的经修饰端基双键的荧光载体5～15mg，交联剂三乙氧基三甲基丙烯酸酯0.10～0.25ml，丙烯酰胺150～250mg，三乙醇胺0.15～0.25ml和光敏剂0.2～0.3ml混合溶解而成；(1)、甲基丙烯酸-β-羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯此类物质分子中含有乙烯基双键，能与各种不饱和单体共聚生成侧链带有羟基官能团的聚合物，该官能团特别适于后聚合的交联聚合反应。经实验10mg荧光载体其用量0.4ml适宜。(2)、修饰后的荧光载体溶于DMF根据荧光载体对DMF的溶解性可以适当的控制荧光载体和DMF的用量。经实验10mg荧光载体溶于0.2mlDMF中最为适宜。(3)、交联剂此类物质通过同分子链发生交联产生体型结构的大分子。可根据与荧光载体交联的难易程度适当增加和减少交联剂的用量。经实验10mg一般荧光载体其用量为0.15ml适宜。(4)、丙烯酰胺增强膜溶液的水溶性。经实验10mg一般荧光载体其用量200mg适宜。(5)、三乙醇胺增强膜溶液的稳定性。经实验10mg一般荧光载体其用量为0.2ml适宜。(6)光敏剂此类物质能吸收紫外光辐射，并把光的能量传递给反应物，使反应物能够发生化学反应。可根据荧光物质对紫外光的敏感性增加和减少光敏剂的用量。经实验10mg一般荧光载体其用量为0.25ml适宜。C、光极膜的制备移取0.1～0.2ml少量膜溶液于干净的聚四氟乙烯板上，将硅烷化后的玻片或光纤放置在小液滴上，在波长为254nm紫外灯下照射10～50分钟，进行光聚合，用水冲洗除去未反应的物质，室温干燥备用。本专利技术是基于荧光载体与膜基质单体的共聚来固定荧光载体先合成具有可供聚合的端基双键的荧光载体，然后与膜基质单体共聚在光纤或玻片上。在光化学传感器的应用中，最常用的光传递方式就是通过光纤来传递光信号，用带有端基双键的硅烷化试剂处理玻片或光纤，而后将荧光载体和基质单体通过热聚合或光聚合在光纤或玻片表面，这样可以制得机械性能好、直径低至微米的光化学传感器，这样小的传感器可以直接插入细胞中进行物质的测定。本专利技术与已有的技术相比具有以下优点和效果与传统的包埋法、电价固定方法相比具有荧光载体几乎不流失、光极膜寿命长及机械性能好等优点。与荧光载体键合在聚合膜或固体基质上这种方法相比，荧光载体与膜基质单体共聚更具有优越性，后者操作更加方便，具有响应时间短，稳定性和重现性好等优点。具体实施例方式实施例1一种以N-丙基-4-(N-甲基丙烯酰基氧乙基)氨基-1，8-萘酰亚胺(PMEAN)为荧光载体的固定方法，其步骤为 (1)、荧光载体合成A、4-溴-1，8-萘酰亚胺2.5g加入80ml乙醇中，再加入2.2ml的正丙胺，回流2小时，冷却过滤，水洗，120℃干燥，得淡黄色固体(I)2.71g(产率94.0％)。B.将2.24g化合物(I)，10ml的乙醇胺和0.6g CuSO4·5H2O加入50ml的乙二醇单甲醚中，回流2小时。反应混合物冷却后，倒入200ml水中，出现黄色沉淀，过滤，水洗，120℃干燥，得1.96g黄色固体(II)，产率为93.3％。C、将化合物(II)1.80g溶于60ml无水四氢呋喃中，加入0.80ml三乙胺。在剧烈搅拌下滴加0.6ml甲基丙烯酰氯，滴完后，在室温下继续搅拌反应4小时。反应结束后，过滤除去生成的沉淀，减压蒸去溶剂，得到黄褐色固体。过硅胶柱(洗脱液丁酮∶三氯甲烷，V/V＝3/4)，最后得黄色固体(PMEAM)1.60g，产率72.6％。熔点156～157℃。质谱基峰182，M+366。(2)、玻片硅烷化将普通玻片(直径13mm)用K2CrO7洗液浸泡40分钟，依次浸在3％HF，10％H2O2中各20分钟，用二次蒸馏水冲洗干净后将玻片浸入TSPM溶液3小时，再用二次蒸馏水冲洗，室温干燥；(3)、膜溶液的制备0.4ml甲基丙烯酸-β-羟丙酯，10mg PMEAM溶于0.2ml DMF中，0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光载体的固定方法，包括玻片或光纤的硅烷化，膜溶液的配制及光极膜的制备，其特征在于：　　　　１）、膜溶液的配制：将０．２～０．６ｍｌ甲基丙烯酸－β－羟丙脂或甲基丙烯酸羟乙酯，溶于０．２～０．４ｍｌ　　Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺的经修饰端基双键的荧光载体５～１５ｍｇ，交联剂三乙氧基三甲基丙烯酸酯０．１０～０．２５ｍｌ，丙烯酰胺１５０～２５０ｍｇ，三乙醇胺０．１５～０．２５ｍｌ和光敏剂０．２～０．３ｍｌ混合溶解而成；　　　　２）、光极膜的制备：移取０．１～０．２ｍｌ上述配制的膜溶液于干净的聚四氟乙烯板上，将硅烷化的玻片或光纤放置在膜溶液的小液滴上，在波长２５４ｎｍ的紫外光下照射１０～５０分钟，光聚合后用水冲洗除去未反应的物质；室温干燥备用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛承岗，秦品珠，曾光明，汤琳，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]