一种基于TICT效应的显像剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种基于TICT效应的显像剂及其制备方法和应用，该显像剂具有如下所示的结构：其制备方法包括以下步骤：(1)化合物BOH的合成：将4

【技术实现步骤摘要】
一种基于TICT效应的显像剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及潜指纹显像领域，具体涉及一种基于TICT效应的显像剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]指纹由于其专一性和不变性被用作个人身份认证的最有效特征之一。传统意义上的指纹大致可以分为三类：明显纹(即目视可见的纹路，如手沾油漆、血液、墨水等物品转印而成)、成型纹(即在柔软物质上，如手接触压印在蜡烛、黏土上的指纹)和潜指纹(经身体自然分泌物如汗液，转移形成的指纹纹路，目视不易发现)。潜指纹是案发现场中最常见的指纹，潜指纹显像试剂的开发和应用，将极大地促进刑事侦破等领域的发展。
[0003]现如今，潜指纹的显像技术有很多，大体分为光致发光法、显色法、质谱法、拉曼光谱法等。但质谱法、拉曼光谱法等需要专业的人员和昂贵的设备，且不适于现场分析，同时质谱和拉曼法在可视化上仍然存在一定问题。比如解吸电喷雾离子化—质谱法是对指纹中可卡因进行检测，其分布图经电脑处理后得出清晰的指纹，但是成像分辨率偏低，导致公安等法医学检验人员更偏好使用可视化的直观检测方法。
[0004]目前市场上常见的可视化检测方法有碘熏显现法，由于碘具有较强的腐蚀性，不适用于金属等易被其腐蚀的检材；茚三酮显现法能显现出汗液指纹，于1957年被正式用于显现犯罪现场的潜在性指纹，但不适用于显现光滑客体表面的指纹，同时需要加热到80℃才能实现清晰潜指纹成像。不利于快速成像操作。在生物技术中，免疫荧光标记法是通过抗体抗原免疫反应，检测指纹中的代谢物，显现潜指纹；核酸适配体识别技术先是将标记荧光染料的核酸适配体于指纹中溶解酵素作用而显现潜指纹，后面研究者又使用纳米金光子学方法对指纹中纳克级可卡因进行检测。但是，生物技术中使用的抗原成本较大，同时不稳定，容易变性。
[0005]专利技术CN112842329A公开了一种潜在指纹显现悬浮剂及其制备方法与应用，属于指纹鉴定
可同时解决白天和夜晚环境中，潮湿和雨后天气下，不同颜色客体表面及不同粗糙度客体表面上潜在指纹的显现问题。该专利技术简便、快速、无损、稳定并具备灵敏度高、选择性好及结合力强等优点，和现有指纹显现产品相比具有更优异的指纹显像效果和更广泛的应用。但纳米材料不能长时间保存，长期久放容易聚沉。因此，目前高效、快速、低毒的潜指纹显现方法仍然没有。
[0006]专利技术CN109001169B公开了一种基于上转换纳米粒子的潜指纹显现及化学残留物检测方法。该专利技术采用上转换纳米粒子，对指纹干扰小，显色速度更快，背景干扰小，不破坏潜指纹的潜在信息，不影响潜指纹的DNA鉴定，合成、检测过程无任何毒副作用，尼古丁显像荧光变化明显，灵敏度高，检测设备便携，整个检测所用到的设备都是便携可移动的，方便携带，进行现场实地检测。缺点是：该专利技术对检测尼古丁含量有较好的效果；但存在一定的局限性；且处理过程中涉及到易升华，有毒的碘单质。
[0007]近年来，基于纳米技术、生物技术和荧光发光材料研究从理论到技术上的不断突
破，国内外课题组开始利用各自在这些领域积累的技术进行新一轮的潜指纹显现化学试剂开发。在一系列新技术中唐本忠院士发现的聚集诱导发光(AIE)最具代表性，用AIE机理合成染料分子掺杂在各类指纹特异性结合的粉末中做成潜指纹显现试剂，已成为新的研究方向。
[0008]AIE纳米粒子和AIE粉体由于其显影速度快、对比度高、分辨率高、毒性低，故采用此方法来对指纹进行显影。然而，目前流行的AIE材料在实际应用中也存在一定的局限性。AIE粉的缺点是：(1)耗材较多；(2)喷粉过程中可能破坏指纹细节；(3)尘埃可损害检验员的健康。AIE纳米粒子的缺点是：(1)常用的二元溶剂体系CH3CN/H2O或EtOH/H2O为有机溶剂，容易造成指纹损伤；(2)该纳米颗粒不稳定，容易聚集，不利于长期保存；(3)它们通常适用于光滑的基材，通常是玻璃、铝箔和不锈钢。从本质上讲，包括目前的AIE材料在内的大多数荧光材料都存在一些根本性的问题：(1)染料处于“on
‑
on”模式；因此，LFP显影后的后处理，如用水或空气去除多余的染料，是必不可少的，以避免残留染料的干扰；(2)除罕见的UCNP材料外，其他染料大多在365nm光照射下，对检测人员有害；(3)具有蓝色荧光的染料分辨率和对比度较低，不利于纸质或塑料基材上潜指纹的检测，因为纸质或塑料基材通常具有内在的蓝色荧光。
[0009]专利技术ZL110702653A；CN 111303867 A基于聚集诱导发光(AIE)原理开发了一类两亲性染色试剂用于潜指纹成像，是目前为止能实现潜指纹高效、快速、清晰的三级指纹成像的染料分子。然而，实际应用时，仍然存在对于一些光滑表面物体(多种不同深色的亚克力板)、深颜色背景物体(比如绿色背景橡胶)、很大一部分人造皮革、以及高疏水性表面客体等上面的潜指纹成像困难。同时，由于该类染料分子激发光谱仍然停留在405nm左右，很容易激发物体(尤其是深色物体或者自带荧光物体)自身荧光，从而干扰检测信号。而目前为止除了这类试剂之外，新的高效、快速、便捷的潜指纹染色用荧光化合物仍然没有报道。
[0010]用小分子荧光探针的形式去检测指纹，是新兴的方式，多采用AIE机理，但是，AIE本身存在的局限性无法改变，而扭曲分子内电荷转移效应(TICT)，核心为旋转抑制发光，设计简单，在极性较大的溶液中，结构发生旋转，当平面呈交叉垂直90
°
时产生TICT效应，不能发出荧光；而在极性较小的溶液中，转动受到限制，结构成共平面结构，TICT效应消失，发出强烈荧光。因此，该机理有在指纹成像上应用的潜力。而目前，还没有人使用该机理去设计指纹识别探针。基于扭曲分子内电荷转移效应(TICT)去进一步探索显现灵敏度高、荧光亮度好、选择性高且安全环保的显现试剂，是手印检验技术发展的一个重要方向。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷中的至少一个而提供一种操作简便、无毒、经济且可在常温下快速完成潜在指纹显像的基于TICT效应的显像剂及其制备方法和应用，以克服现有技术中潜指纹显现问题，如方法繁琐、显像效果不佳、耗时长、溶剂毒性大、污染环境、特殊客体比如高疏水表面的客体显色效果不佳，且显像条件苛刻(如高温或加热等)，不适于现场分析等。
[0012]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0013]本专利技术为了弥补显色试剂在特殊客体上现象效果不佳问题，引入特殊的表面活性剂形成溶液配方，以增加试剂的现象效果也将是以后基于小分子显色试剂的一个重要技术
创新方向，具体方案如下：
[0014]一种基于TICT效应的显像剂，该显像剂具有如下所示的结构：
[0015][0016]该显像剂FGR
‑
1以4
‑
醛基
‑
N,N二甲基苯胺、4
‑
甲基
‑1‑
乙醇基吡啶和2
‑
溴乙醇为原料合成。其紫外—可见光谱图显示在450nm左右有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TICT效应的显像剂，其特征在于，该显像剂具有如下所示的结构：2.一种如权利要求1所述的基于TICT效应的显像剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)化合物BOH的合成：将4
‑
甲基吡啶和溴乙醇溶于溶剂中，在氮气保护下反应，经蒸发，纯化后得到化合物BOH；(2)显像剂的合成：将化合物BOH和醛溶解在溶剂中，并加入哌啶，在氮气保护下反应，经蒸发，纯化后得到显像剂。3.根据权利要求2所述的一种基于TICT效应的显像剂的制备方法，其特征在于，所述的4
‑
甲基吡啶和溴乙醇的摩尔比为(5
‑
6):(6
‑
7)，所述的化合物BOH与醛的摩尔比为(7
‑
8):(8
‑
9)。4.根据权利要求2所述的一种基于TICT效应的显像剂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂包括乙腈或乙醇，所述的醛包括对二甲胺基苯甲醛或对二甲胺基肉桂醛。5.根据权利要求2所述的一种基于TICT效应的显像剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应的时间为3
‑
5h，温度为75
‑
85℃；步骤(2)中所述反应的时间为6
‑
16h，温度为75

【专利技术属性】
技术研发人员：黄楚森，阮楠楠，蔡镭，张诗英，王澜，栗栗，孙易明，魏小琴，贾能勤，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：