【技术实现步骤摘要】
本申请涉及荧光检测领域，尤其是涉及一种荧光壳聚糖膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、铁作为人体必需的微量元素，在人体的新陈代谢、脑发育、氧代谢、酶催化、血红蛋白的形成和体温调节等众多生理过程中发挥着重要作用。然而，铁元素摄入过量会增加心脏衰竭、肝病、糖尿病和代谢综合症等疾病的风险。体内铁过量也会引起神经退行性疾病，如阿尔茨、海默氏病和癫痫病等。矿物燃料的燃烧、工厂排放的含铁废水以及含铁药物滥用等导致水体中、大气中的三价铁离子污染加剧，因此对三价铁离子的检测具有非常重要的意义。
2、用于检测三价铁离子的方法有原子吸收光谱法、高效液相色谱法、电化学法、质谱法、荧光分析法等，近几年荧光检测方法因其响应速度快且具有良好的选择性得到广泛使用，目前荧光检测方法常基于贵金属纳米颗粒、碳量子点、荧光探针等。
3、但是，这些基于贵金属纳米颗粒、碳量子点、荧光探针的荧光检测方法，其制备过程复杂、需要使用大量有机试剂且难以进行回收利用，容易带来环境污染。
技术实现思路
1、鉴于上述相关技术的不足，本申请提供一种荧光壳聚糖膜及其制备方法和应用。
2、第一方面，本申请提供的一种荧光壳聚糖膜采用如下的技术方案：
3、一种荧光壳聚糖膜，所述荧光壳聚糖膜由荧光改性壳聚糖与水溶性交联剂反应后制膜得到，所述荧光改性壳聚糖由对三价铁离子响应且含有羧基的荧光分子与壳聚糖进行酰胺化反应得到。
4、优选地，所述荧光分子为罗丹明b，其结构式为。
5、优选
6、优选地，制备所述荧光改性壳聚糖时，所述罗丹明b和所述壳聚糖的质量比为0.1:1。
7、第二方面，本申请提供的一种荧光壳聚糖膜的制备方法采用如下的技术方案：
8、一种荧光壳聚糖膜的制备方法，包括以下步骤：将罗丹明b、pbs缓存液、活性剂、nhs和壳聚糖混合搅拌、反应、离心、透析、冻干得到荧光改性壳聚糖；将荧光改性壳聚糖配置成0.5-3wt%的荧光改性壳聚糖水溶液，取荧光改性壳聚糖水溶液与5wt%的聚乙烯醇溶液按质量比6:4混合搅拌后加入交联剂交联、制膜，得到荧光壳聚糖膜。
9、优选地，pbs缓冲液具体配置步骤如下：按质量比4:0.1:0.72:0.12称取nacl、kcl、na2hpo4和nah2po4。加入水混合均匀后调节ph至5.5后定容，得到nacl浓度为40g/l的pbs缓冲溶液。
10、优选地，离心的具体步骤如下：将反应后的混合物分别倒入多个离心管中，4000-10000rmp离心4-8min，离心后取出倒去上层清液，再倒入naoh溶液洗涤离心和多次倒入去离子水重复洗涤、离心。
11、优选地，透析的具体步骤如下：取出离心得到的沉淀物加入去离子水搅拌，加入到透析袋中，夹紧后，放入去离子水中透析三天，每6h换一次水。
12、优选地，制备所述荧光改性壳聚糖时，所述壳聚糖、活性剂和nhs的质量比为1:（0.5-1）:（0.4-0.8）。
13、优选地，制备所述荧光改性壳聚糖时，所述壳聚糖、活性剂和nhs的质量比为1:0.985:0.762。
14、优选地，加入交联剂后交联20-40min。
15、优选地，加入交联剂后交联30min。
16、优选地，所述制膜具体步骤如下：将交联产物倒入模具中静置至无明显气泡后放入真空箱干燥，干燥条件为35-70℃温度下放置10-48h，干燥结束后脱模。
17、优选地，所述制膜具体步骤如下：将交联产物倒入模具中静置至无明显气泡后放入真空箱干燥，干燥条件为65℃温度下放置12h，干燥结束后脱模。
18、优选地，脱模后使用naoh 溶液碱洗，再用去离子水水洗多次，洗至ph为7。
19、优选地，所述活性剂为edc和ddc中的一种或两种。
20、优选地，所述活性剂为edc。
21、优选地，所述交联剂通过制成水溶液的方式添加，其水溶液浓度为0.5-2wt%。
22、优选地，所述交联剂通过制成水溶液的方式添加，其水溶液浓度为1wt%。
23、优选地，所述交联剂为戊二醛、乙二醛和聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。
24、优选地，所述交联剂为戊二醛。
25、第三方面，本申请提供的一种荧光壳聚糖膜的应用采用如下的技术方案：
26、一种荧光壳聚糖膜的应用，所述荧光壳聚糖膜用于检测三价铁离子。
27、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
28、1.使用含有羧基的荧光分子通过酰胺化反应对壳聚糖进行改性，然后采用水溶性交联剂将荧光改性壳聚糖交联成膜，第一方面，本申请的荧光壳聚糖膜采用两步反应即可得到，制备简单，第二方面，酰胺化反应和交联反应均在水相中进行，降低了有机溶剂的使用量，环境污染小，第三方面，制成的荧光壳聚糖膜完成对三价铁离子的检测后，易于分离回收利用；
29、2.采用罗丹明b作为荧光分子，可充分利用其高荧光量子产率和良好的光稳定性，荧光壳聚糖膜对三价铁离子进行检测时，三价铁离子可以通过高自旋的方法与罗丹明b表面的弱场配体进行配位，导致荧光猝灭，能够实现对三价铁离子的灵敏检测，检测限低至0.1mg/l；
30、3.壳聚糖作为可再生生物质资源，其价格便宜易于制备，降低了原料成本，同时，以壳聚糖为载体制备成膜，还利于对三价铁离子检测后回收，重复利用，降低了检测成本；
31、4.荧光壳聚糖膜在完成对三价铁离子的检测任务后，即使不回收利用，其本身在自然界中也易于降解，具有环境友好性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种荧光壳聚糖膜，其特征在于：所述荧光壳聚糖膜由荧光改性壳聚糖与水溶性交联剂反应后制膜得到，所述荧光改性壳聚糖由对三价铁离子响应且含有羧基的荧光分子与壳聚糖进行酰胺化反应得到。
2.根据权利要求1所述的一种荧光壳聚糖膜，其特征在于：所述荧光分子为罗丹明B，其结构式为。
3.根据权利要求2所述的一种荧光壳聚糖膜，其特征在于：制备所述荧光改性壳聚糖时，所述罗丹明B和所述壳聚糖的质量比为0.025-0.2:1。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的荧光壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将罗丹明B、PBS缓存液、活性剂、NHS和壳聚糖混合搅拌、反应、离心、透析、冻干得到荧光改性壳聚糖；将荧光改性壳聚糖配置成0.5-3wt%的荧光改性壳聚糖水溶液，取荧光改性壳聚糖水溶液与5wt%的聚乙烯醇溶液按质量比6:4混合搅拌后加入交联剂交联、制膜，得到荧光壳聚糖膜。
5.根据权利要求4所述的一种荧光壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：制备所述荧光改性壳聚糖时，所述壳聚糖、活性剂和NHS的质量比为1:（0.5-1）:（0.4-0.8）。>
6.根据权利要求4所述的一种荧光壳聚糖膜及其制备方法和应用，其特征在于：所述制膜具体步骤如下：将交联产物倒入模具中静置至无明显气泡后放入真空箱干燥，干燥条件为35-70℃温度下放置10-48h，干燥结束后脱模。
7.根据权利要求4所述的一种荧光壳聚糖膜及其制备方法和应用，其特征在于：所述活性剂为EDC和DDC中的一种或两种。
8.根据权利要求4所述的一种荧光壳聚糖膜及其制备方法和应用，其特征在于：所述交联剂通过制成水溶液的方式添加，其水溶液浓度为0.5-2wt%。
9.根据权利要求4所述的一种荧光壳聚糖膜及其制备方法和应用，其特征在于：所述交联剂为戊二醛、乙二醛和聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。
10.一种如权利要求1-3任一项所述的荧光壳聚糖膜的应用，其特征在于：所述荧光壳聚糖膜用于检测三价铁离子。
...【技术特征摘要】
1.一种荧光壳聚糖膜，其特征在于：所述荧光壳聚糖膜由荧光改性壳聚糖与水溶性交联剂反应后制膜得到，所述荧光改性壳聚糖由对三价铁离子响应且含有羧基的荧光分子与壳聚糖进行酰胺化反应得到。
2.根据权利要求1所述的一种荧光壳聚糖膜，其特征在于：所述荧光分子为罗丹明b，其结构式为。
3.根据权利要求2所述的一种荧光壳聚糖膜，其特征在于：制备所述荧光改性壳聚糖时，所述罗丹明b和所述壳聚糖的质量比为0.025-0.2:1。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的荧光壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将罗丹明b、pbs缓存液、活性剂、nhs和壳聚糖混合搅拌、反应、离心、透析、冻干得到荧光改性壳聚糖；将荧光改性壳聚糖配置成0.5-3wt%的荧光改性壳聚糖水溶液，取荧光改性壳聚糖水溶液与5wt%的聚乙烯醇溶液按质量比6:4混合搅拌后加入交联剂交联、制膜，得到荧光壳聚糖膜。
5.根据权利要求4所述的一种荧光壳聚糖膜的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小丹，颜永斌，王志华，侯如意，梁力旭，胡斌，
申请(专利权)人：湖北工程学院新技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。