一种姜黄素衍生物、双发射比率型荧光传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及荧光传感器技术领域，尤其是涉及一种姜黄素衍生物、双发射比率型荧光传感器及其制备方法和应用。本发明专利技术通过将

【技术实现步骤摘要】
一种姜黄素衍生物、双发射比率型荧光传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及荧光传感器
，尤其是涉及一种姜黄素衍生物、双发射比率型荧光传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]呼气分析对早期无创诊断具有重要意义，已成为医学诊断领域的一个热门话题。迄今为止，在人类呼出的气体中发现了数千种气体，其中大多数气体的浓度在十亿分之一到百万分之一之间，某些成分的浓度变化与特定的病理学有关。目前，呼气分析中最常用的方法是气相色谱法和质谱法，它们可以准确地分析气体成分。
[0003]幽门螺杆菌(Hp)是一种革兰氏阴性螺旋杆菌，它可以通过分泌尿素酶在胃的酸性环境(pH＝1.8)中生存。因此，尿素酶含量检测成为确定是否感染Hp的可靠证据。然而，获取胃标本(侵入性)是一种昂贵、复杂且不友好的检测过程。随着研究进展，人们开发出以呼气分析方法实现Hp检测，其具有非侵入、无痛苦以及高准确率等优势而成为Hp感染疗效评价的“黄金标准”，用于Hp的诊断和对Hp治疗效果的复查监测。具体而言，通过摄入
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C或
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C标记的尿素以产生带有标记的
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CO2或
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CO2，通过质谱法测定
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CO2或
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CO2与
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CO2的比值以判断是否感染Hp。正常情况下，非Hp尿素酶在低pH状态下难以水解尿素颗粒而造成假阳性结果，所服用的尿素能随人体代谢排出。当胃粘膜组织中寄生大量Hp时，尿素酶可以水解尿素以生成氨而破坏胃内酸性环境(pH≥3)，从而引发一系列并发症状(胃炎、消化道溃疡、淋巴增生性胃淋巴瘤等)。该检测方法虽然已经被广泛运用于临床检测，但由于需要摄入带有放射性标记物的尿素而不建议对孕妇、幼儿使用。近年来，人们开始关注尿素在尿素酶分解下所产生的氨，它们有可能被人体吸收而引起血液中氨浓度的增加。基于这个现象，研究人员着力于探索应用基于氨的呼吸测试，而不需要放射性标签。大量临床实验结果表明，健康人呼出气中的NH3通常为0.6～0.9ppm，但Hp患者呼出气中的NH3＞1.5ppm。近年来，研究人员已经探究出多种电阻型氨气传感器，这些传感器的检测限能满足检测呼出气中的氨气浓度的需求，但人体呼气中的高湿度却会影响检测精度，这限制了其在医用领域对呼出气分析中的应用。现有荧光传感器对NH3的检测灵敏度较低、颜色变化不明显等缺陷。此外，荧光传感器的成膜材料在高湿度下的耐用性较差。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种姜黄素衍生物，其具有优异的荧光特性，可用于低浓度氨气的检测。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供一种双发射比率型荧光传感器，该荧光传感器能够精确的检测呼吸气体中氨气的浓度。
[0007]本专利技术的第三目的在于提供上述双发射比率型荧光传感器的制备方法。
[0008]本专利技术的第四目的在于提供上述双发射比率型荧光传感器在检测呼吸氨中的应用。
[0009]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种姜黄素衍生物，具有如下结构式：
[0011][0012]式中，R为
‑
CH3、
‑
CH2CH3、
‑
CH2CH2CH3、
‑
CH(CH2)3、
‑
CH2CH2CH2CH3、
‑
CH2CH2CH2CH2CH3、
‑
CH2CH2OCH3、
‑
CH2CH2OCH2CH2OCH3或
‑
CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3中的任一种。
[0013]本专利技术还提供了一种双发射比率型荧光传感器，包括所述的姜黄素衍生物、荧光素类化合物和基质。
[0014]优选地，所述姜黄素衍生物和所述荧光素类化合物的质量比为1：1～5。
[0015]进一步地，所述基质包括聚乙烯吡咯烷酮、热塑性聚氨酯和聚己内酯中的至少两种；
[0016]和/或，所述荧光素类化合物包括荧光素和/或异硫氰酸荧光素。
[0017]进一步地，所述双发射比率型荧光传感器为具有壳芯结构的纳米纤维。
[0018]优选地，所述纳米纤维的芯层包括所述姜黄素衍生物。
[0019]优选地，所述纳米纤维的壳层包括所述荧光素类化合物。
[0020]本专利技术还提供了所述的双发射比率型荧光传感器的制备方法，将各原料混合后成型。
[0021]进一步地，所述的双发射比率型荧光传感器的制备方法，包括如下步骤：将壳层纺丝液和芯层纺丝液进行同轴静电纺丝得到所述双发射比率型荧光传感器。
[0022]优选地，所述芯层纺丝液和所述壳层纺丝液的质量比为0.8～1.2：1。
[0023]进一步地，按重量份数计，所述芯层纺丝液包括：聚乙烯吡咯烷酮15～25份、姜黄素衍生物0.1～0.5份和溶剂85～75份。
[0024]进一步地，按重量份数计，所述壳层纺丝液包括：热塑性聚氨酯和/或聚己内酯20～35份、荧光素类化合物0.1～0.5份和溶剂80～65份。
[0025]优选地，所述芯层纺丝液和所述壳层纺丝液中的溶剂各自独立地包括N,N
‑
二甲基甲酰胺、1,4
‑
二氧六环和四氢呋喃中的一种或多种。
[0026]进一步地，所述同轴静电纺丝的正电压为15～22kv，负电压为
‑
1.5～
‑
2.5kV。
[0027]优选地，所述同轴静电纺丝的纺丝距离为15～25cm。
[0028]优选地，所述同轴静电纺丝的纺丝时间为5～20min。
[0029]优选地，所述同轴静电纺丝的纺丝温度为20～30℃，相对湿度为25～60RH。
[0030]进一步地，所述芯层纺丝液的纺丝速度为0.25～0.35mL/h；
[0031]和/或，所述壳层纺丝液的纺丝速度为0.1～0.5mL/h。
[0032]本专利技术还提供了所述的双发射比率型荧光传感器在检测呼吸氨中的应用。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0034](1)本专利技术通过将
‑
BF2基团以及烷基、烷氧基和端位为烷氧基团的醚链中的任一种引入CUR中的β
‑
二酮单元以制备出姜黄素衍生物，该姜黄素衍生物具有优异的荧光性能，不仅克服了聚集荧光淬灭效应，而且其分子内部具有更强的分子内电荷传输；可用于低浓度氨气的检测。
[0035](2)本专利技术提供了一种双发射比率型荧光传感器，该传感器包括上述姜黄素衍生物和荧光素类化合物；该荧光传感器可以通过计算姜黄素衍生物的“turn
‑
off”速率与荧光素类化合物的“turn
‑
on”速率之间的比值来精确获得呼吸气体中NH3的浓度，灵敏度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种姜黄素衍生物，其特征在于，具有如下结构式：式中，R为
‑
CH3、
‑
CH2CH3、
‑
CH2CH2CH3、
‑
CH(CH2)3、
‑
CH2CH2CH2CH3、
‑
CH2CH2CH2CH2CH3、
‑
CH2CH2OCH3、
‑
CH2CH2OCH2CH2OCH3或
‑
CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3中的任一种。2.一种双发射比率型荧光传感器，其特征在于，包括权利要求1所述的姜黄素衍生物、荧光素类化合物和基质；优选地，所述姜黄素衍生物和所述荧光素类化合物的质量比为1：1～5。3.根据权利要求2所述的双发射比率型荧光传感器，其特征在于，所述基质包括聚乙烯吡咯烷酮、热塑性聚氨酯和聚己内酯中的至少两种；和/或，所述荧光素类化合物包括荧光素和/或异硫氰酸荧光素。4.根据权利要求2所述的双发射比率型荧光传感器，其特征在于，所述双发射比率型荧光传感器为具有壳芯结构的纳米纤维；优选地，所述纳米纤维的芯层包括所述姜黄素衍生物；优选地，所述纳米纤维的壳层包括所述荧光素类化合物。5.如权利要求2～4任一项所述的双发射比率型荧光传感器的制备方法，其特征在于，将各原料混合后成型。6.根据权利要求5所述的双发射比率型荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：田颜清，蔡少勇，张国藩，汪自强，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：