一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及食品安全检测技术领域，具体涉及一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针，以2

【技术实现步骤摘要】
一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及食品安全检测
，具体涉及一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]大黄鱼富含多种不饱和脂肪酸、优质蛋白质和微量元素等营养物质，具有较高的营养价值和经济价值，但由于易发生腐败变质使其质量安全难以得到保证。新鲜度是判断鱼类食品质量的关键指标之一，鱼类储存过程中，在微生物的作用下，蛋白质分解产生的氨基酸利用微生物产生的脱羧酶脱羧会释放大量生物胺，如尸胺、腐胺、二乙胺、三甲胺、二甲胺等，不仅影响鱼的品质，还会诱发各种食源性疾病。总挥发性盐基氮(TVB
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N)是国际上通用的评价鱼类新鲜度的重要理化指标之一，其测定结果准确，但测定过程复杂繁琐，使用仪器昂贵，无法满足实时监测的需要。目前，评价鱼类新鲜度的方法有物理化学指标评价、感官评价、微生物检测、光谱技术、仿生技术以及荧光探针分析法等，其中，荧光探针分析法以其操作简单、选择性好、灵敏度高、响应快速、可实时无损监测等显著优势，受到了越来越多的关注。
[0003]目前，用于监测鱼肉新鲜度的荧光探针还鲜有报道。文献Zhu,B.,et al.Dyes and Pigments,2021,186:108963中公开了基于香豆素衍生物开发了一种识别二胺的荧光探针，该探针只能识别二胺，而对鱼肉腐败释放的其它胺类无法识别，限制了其使用范围；并且制备的试纸条监测鱼肉新鲜度时，需要将鱼肉和试纸条一起浸泡在水中，无法做到无损监测。因此，现有技术有待进一步改进。<br/>
技术实现思路

[0004]针对现有技术中的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针，以具有激发态分子内质子转移(ESIPT)性质的2
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(2
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羟基苯基)苯并噻唑(HBT)为母体，苯磺酸酯基为特异性识别胺的反应基团，基于ESIPT和光诱导电子转移(PET)响应机理，设计合成了一类荧光开启(OFF
‑
ON)型探针，在纯水体系中可以识别多种胺类物质，识别胺后探针具有明显的荧光开启效果，响应速度为20min，检测限低至45.7nM，Stokes位移为173nm，并可用于活细胞内识别胺后荧光成像。该探针具有合成路线简单、检测限低、Stokes位移大、特异性识别、荧光开启等优点。负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签制备过程简便，对多种挥发性胺荧光开启响应。将静电纺丝膜指示标签置于大黄鱼包装的顶空环境中，不需要破坏样品，无需复杂的前处理，便可以实时无损地监测大黄鱼新鲜度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针，结构式为
[0007]其中R1基团为氢或硝基。
[0008]在上述技术方案基础上，结构式为以下的一种：
[0009]探针1：探针2：
[0010]本专利技术中的荧光探针以具有ESIPT性质的HBT荧光团为母体，该类荧光团分子结构中拥有氢键受体和供体，容易形成分子内氢键，光激发后，在激发态会发生从氢键供体到受体的质子转移，产生互变异构体，形成新的氢键，表现出大的Stokes位移。氢键供体被强吸电子基团即NO2保护后，由于PET效应，会导致荧光猝灭；识别底物后，保护基团离去，从而发出荧光。基于苯磺酸酯基易与胺类物质发生氨解反应，选择苯磺酸酯基作为特异性反应活性基团，其中，与磺酸酯基相连的苯环碳的正电性对反应活性有很大影响，苯环上其他取代基团的吸电子能力越强，与磺酸酯基相连的苯环碳的正电性就越强，反应活性也会越高，从而提高反应速率。这种基于氢键供体“保护
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去保护”策略，将ESIPT与PET机理结合所设计的荧光开启(OFF
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ON)型探针，可以最大限度地减少自吸收，避免自猝灭和自荧光引起的测量误差，表现出明显的荧光变化和大的Stokes位移，比其它类型的荧光探针表现出更优异的性能。具体的，本专利技术中的荧光探针利用具有强吸电子性质的硝基，将探针的荧光猝灭，探针在识别胺类物质后，苯磺酸酯基与胺发生氨解反应，磺酸酯键断开，保护基团脱除，释放出羟基，生成具有ESIPT性质的HBT，从而发出蓝色荧光，达到“OFF
‑
ON”的识别效果。
[0011]第二方面，本专利技术提供了一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针的制备方法，包括以下步骤：将2
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(2
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羟基苯基)苯并噻唑、取代苯磺酰氯和三乙胺(TEA)溶于干二氯甲烷中，在0℃下搅拌均匀，升温至室温下反应19h；反应结束后，加入盐酸终止反应，用二氯甲烷萃取，有机相用硫酸钠进行干燥，得到淡黄色液体；将液体进行减压浓缩，粗产物经柱层析纯化得到最终产物；根据选择的取代苯磺酰氯的不同，得到结构式不同的荧光探针。在上述技术方案基础上，所述步骤中柱层析时所用溶剂为乙酸乙酯与石油醚，体积比为1:5
ꢀ‑
1:20。
[0012]在上述技术方案基础上，所述取代苯磺酰氯为2,4
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二硝基苯磺酰氯或对硝基苯磺酰氯。
[0013]在上述技术方案基础上，所述2
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(2
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羟基苯基)苯并噻唑、取代苯磺酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1.2:1.2。
[0014]第三方面，本专利技术提供了一种静电纺丝膜指示标签的制备方法，包括以下步骤：
[0015]步骤一，配置溶液：聚乙烯醇溶液在90℃下搅拌2h，然后加入冰醋酸和壳聚糖，继续搅拌8h；将上述制备得到的荧光探针用少量N,N
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二甲基甲酰胺溶解，加入到上述溶液中，
搅拌2h后静置过夜消泡；
[0016]步骤二，制备负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签：将步骤一中的溶液使用配备有高压发生器、注射器和收集器的静电纺丝装置制备静电纺丝纳米纤维膜，将得到的纳米纤维膜真空干燥12h，去除残余溶剂，然后从铝箔纸上剥离下来，放入干燥器中备用，即为最终得到的负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签。
[0017]第四方面，本专利技术提供了一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针在溶液体系中检测胺类物质的应用。在上述技术方案基础上，所述荧光探针应用于活细胞中可视化检测胺类物质；所述荧光探针细胞毒性小，可以快速渗透到细胞膜内对细胞内的胺类进行检测并荧光成像。
[0018]所述负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签应用于实时无损监测大黄鱼新鲜度，将负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签放置于大黄鱼包装的顶空环境中，随着大黄鱼鱼肉腐败程度的增加，静电纺丝膜指示标签的荧光开启，发出蓝色荧光。
[0019]第五方面，本专利技术提供了一种负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签在挥发性胺检测中的应用。在上述技术方案基础上，所述负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签应用于实时无损监测大黄鱼新鲜度，将负载荧光探针的静电纺丝膜指示标签放置于大黄鱼包装的顶空环境中，随着大黄鱼鱼肉腐败程度的增加，静电纺丝膜指示标签的荧光开启，发出蓝色荧光。具体的，在4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针，其特征在于，结构式为其中R1基团为氢或硝基。2.根据权利要求1所述的一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针，其特征在于，结构式为以下的一种：探针1：探针2：3.一种根据权利要求1或2所述的指示大黄鱼新鲜度的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将2
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(2
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羟基苯基)苯并噻唑、取代苯磺酰氯和三乙胺溶于干二氯甲烷中，在0℃下搅拌均匀，升温至室温下反应19h；反应结束后，加入盐酸终止反应，用二氯甲烷萃取，有机相用硫酸钠进行干燥，得到淡黄色液体；将液体进行减压浓缩，粗产物经柱层析纯化得到最终产物；根据选择的取代苯磺酰氯的不同，得到结构式不同的荧光探针。4.根据权利要求3所述的一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针的制备方法，其特征在于，所述取代苯磺酰氯为2,4
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二硝基苯磺酰氯或对硝基苯磺酰氯。5.根据权利要求3所述的一种指示大黄鱼新鲜度的荧光探针的制备方法，其特征在于，所述2
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羟基苯基)苯并噻唑、取代苯磺酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1.2:1.2。6.一种静电纺丝膜指示标签的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，配置溶液：聚乙烯醇溶液在90℃下搅拌2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学鹏，方丽莎，孙小飞，励建荣，钟克利，汤立军，张禹茜，宫慧慧，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：