一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物pH荧光化学传感器及其合成方法和应用，属于化学荧光材料技术领域，本发明专利技术合成了基于双亲水性温敏嵌段聚合物的新结构pH荧光化学传感器，PEG113‑b‑P(NIPAM‑co‑RhHHMa)65，并在该传感器的温敏性嵌段中标记了酸性识别基元RhHHMa。它是具有pH响应和温度响应的多功能荧光化学传感器，具有极佳的水溶性、生物相容性、高灵敏性等特点。而且，它能自组装成以P(NIPAM‑co‑RhHHMa)65为核的聚集体，其中的pH响应基元RhHHMa包埋于疏水核之内，这会使荧光基元量子产率的增加，从而实现信号的放大。

A pH Fluorescence Chemical Sensor Based on Temperature Sensitive Bihydrophilic Block Polymer and Its Synthesis Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器及其合成方法和应用
本专利技术属于化学荧光材料
，具体涉及一种pH荧光化学传感器及其合成方法和应用。
技术介绍
pH值是水溶液最重要的物理化学参数之一，凡涉及水及溶液的自然现象、化学变化以及生产过程都与pH有关。溶液中pH值的快速准确的测定对化学、医学、生物学、农业和环境科学等众多领域具有重要的研究意义，而现有的pH的测定方法，多为电化学检测，多存在存在阻抗高、较难微型化、较易破损、灵敏度低、测定范围受限、存在“钠误差”和“酸误差”等缺陷使它在细胞内的pH值检测和细胞成像研究方面的应用受到了限制。而荧光化学传感器法由于其高灵敏度高、高选择性、不受电信号干扰、分析仪器更易小型化、便于成像应用以及广泛可用的荧光染料等特点。因此，受到了人们的广泛关注。近年来，自组装的概念已经被引入到离子选择性的化学传感器的领域中，通过利用智能型聚合物作为响应的基体，实现了新型荧光化学传感器功能的协同性以及更广泛的适应性。当用化学方法将pH、金属离子等识别单元整合到刺激响应性的双亲水性嵌段聚合物中，这套新的检测系统可以具备一些新的潜在功能，包括良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器，其特征在于，所述pH荧光化学传感器其表达式为PEG113‑b‑P(NIPAM‑co‑RhHHMa)65，其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器，其特征在于，所述pH荧光化学传感器其表达式为PEG113-b-P(NIPAM-co-RhHHMa)65，其结构式如下：2.如权利要求1所述的一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器在检测溶液pH值的应用。3.一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：步骤一、酸性识别基元RhHHMa的制备，其反应路线如下：将罗丹明B酰肼与对羟基苯甲醛加入到乙醇中，在50.0-80.0℃下进行搅拌，待反应完成后，将其冷却结晶得到粗产品，将粗产品在乙醇中重结晶使之纯化，即可得到产物RhSA，将RhSA与三乙胺溶解在二氯甲烷中，在-1.0-10.0℃的条件下滴加甲基丙烯酰氯，然后在15.0-35.0℃下进行回流反应，分离有机层，用饱和碳酸钠水溶液洗涤，除去溶剂得到粗产品并在乙腈中重结晶，即可得到酸性识别基元RhHHMa；步骤二、RAFT试剂BSPA的制备，其反应路线如下：将3-巯基丙酸滴加到浓度为1.5-2.3mol/L氢氧化钠水溶液中，滴加二硫化碳，并在室温下进行搅拌，然后滴加溴化苄，并加热到70.0-90.0℃进行反应，反应结束后，将反应液冷却至室温，加入氯仿萃取，随后加入过量盐酸酸化，并用蒸馏水反复洗涤有机相，蒸干溶剂，得到BSPA；步骤三、PEG基大分子链转移剂的制备，其反应路线如下：将聚乙二醇单甲醚和BSPA加入到二氯甲烷中，在-10.0-10.0℃的温度下滴加N,N'-二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和二氯甲烷的混合液，在15.0-35.0℃下搅拌，过滤不溶盐，除去大部分溶剂后，在过量冷乙醚中沉淀得到固体粉末，固体经过粉末溶解-沉淀，将其真空干燥，即可得到PEG基大分子链转移剂；步骤四，基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器的制备，其反应路线如下：将N-异丙基丙烯酰胺、RhHHMa、PEG基大分子链转移剂和偶氮二异丁腈溶解在1,4-二氧六环中，在抽真空-充氮气循环后在氮气环境下密封，60.0-80.0℃下进行反应，反应完成后在液氮中淬灭，用1,4-二氧六环稀释后在过量乙醚中沉淀-溶解即可得到PEG113-b-P(NIPAM-co-RhHHMa)65即基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器。4.根据权利要求3所述的一种基于温敏型双亲水性嵌段聚合物的pH荧光化学传感器的制备方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一、酸性识别基元RhHHMa的制备：按照摩尔比为1:1的比例分别称取罗丹明B酰肼和对羟基苯甲醛备用，将罗丹明B酰肼与对羟基苯甲醛加入到乙醇中，65.0-75.0℃下搅拌40min以上，冷却结晶得到的粗产品在乙醇中重结晶1-6次，得到产物RhSA，按照摩尔比为1:1:1的比例分别称取RhSA，三乙胺和甲基丙烯酰氯备用，将RhSA与三乙胺溶解在二氯甲烷中，0.0-5.0℃下滴加甲基丙烯酰氯，20.0-30.0℃下回流反应2-6h，分离有机层，用饱和碳酸钠水溶液洗涤1-6遍后，除去溶剂得到酸性识别基元RhHHMa；步骤二、RAFT试剂BSPA的制备：按照摩尔比为1:1:1的比例分别称取3-巯基丙酸、二硫化碳和溴化苄备用，将3-巯基丙酸滴加到浓度为1.5-2mol/L的氢氧化钠水溶液中，然后滴加二硫化碳，室温下搅拌3-7h，滴加溴化苄，加热到70.0-95.0℃反应10-15h，反应结束后，将反应液冷却至室温，加入氯仿萃取，随后加入过量盐酸酸化，并用蒸馏水反复洗涤有机相，蒸干溶剂，得到BSPA；步骤三、PEG基大分子链转移剂的制备：按照摩尔比为1:5:10:10的比例分别称取4-二甲氨基吡啶、聚乙二醇单甲醚、N,N'-二环己基碳二亚胺和BSPA备用，将聚乙二醇单甲醚、BSPA加入到二氯甲烷中，在-5.0-10.0℃下滴加N,N'-二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和二氯甲烷的混合液，20.0-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓云，安宝东，李文龙，高少妮，曾凡涛，王杰飞，杨秀丽，阎钼琳，
申请(专利权)人：山东科建检测服务有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37