基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，它包括如下重量百分比的组分：氟硼二吡咯-苯硼酸0.18%；三十二烷基甲基氯化铵0.14%；聚氯乙烯33.23%；2-硝基苯基正辛醚补足至100%。本发明专利技术还公开了上述基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜的制备方法及其应用。本发明专利技术通过全新的合成路线制备出了系列BODIPY-PBA衍生物，这些BODIPY-PBA有不同的发射波长并且有较高的量子产率。将BODIPY-PBA应用于荧光探针，在均相和高分子光学传感膜中可以用于检测单糖，对果糖的选着性特别好，响应时间很快（20分钟），同时在均相中可以用于直接检测糖原。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于探针
，具体涉及基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜及其制备方法和应用。
技术介绍
糖类包括单糖，二糖，低聚糖和多糖是生命体的重要组成部分和能量的主要来源，因此对糖类的检测在医学诊断，食品工艺和生物科学领域有着重要的意义卜3。其中较早的检测糖类的方法是20世纪60年代发展起来的酶电极4。另外，带有荧光染料和螯合基团的化学传感器也越来越受到人们的关注5’6。尤其是带有硼酸的受体已经用于糖类传感器中， 因为中性结构的硼酸是Sp2杂化，平面三角型结构，缺电子的路易斯酸能够与碳水化合物中1，2或1，3 二醇在非水溶液或碱性溶液中快速并且可逆的形成五元或六元酯7’8。在特定的PH下，硼酸与糖类形成的酯类化合物降低了 PKa使得形成了阴离子的硼酸化合物。阴离子的硼酸基团是多电子Sp3杂化的四面体结构。当硼酸与荧光团结合后，中性的硼酸是吸电子基团而阴离子形式则是供电子基团。为了设计基于硼酸的光化学传感器来检测糖类化合物，选择的染料在于分析物作用后应该是能有明显的光化学变化的。Sandanayake和Shinkai在1994年报道了基于叔胺与硼酸基团相互作用的ICT机理的色敏传感器。同时，含有硼酸基团的荧光传感器也已经成为最灵敏最可用的方法之一，基于的原理有提高分子刚性，光诱导电子转移(PET)机理，激发态电荷转移(CT)机理。基于PET原理的传感器一般包含一个荧光团和一个受体分子中间由短链连接。Yoon和Czarnik首次报道了蒽染料上修饰硼酸来检测糖类化合物9。Wulff组意识到在邻位氨基节苯硼酸中能形成B-N键1CI。James和Cooper研究了糖结合硼酸后对B-N键强度的影响n。Shinkai组制备出了基于内部电荷转移(ICT)机理来检测糖类的荧光传感器12。王冰河组已经报道了新的水溶性的硼酸荧光探针并基于ICT原理来检测糖类物质，在加入50mM果糖后有41倍荧光强度的增加13。DiCesare等人利用聚苯乙烯和带有硼酸的联苄吡啶之间离子对相互作用来检测糖类化合物14。基于荧光的传感体系要求在感兴趣浓度范围内能够稳定，可逆并且响应时间较快。优化荧光团的性质包括有较大的吸光系数，在与分析物结合后有较高量子产率(大于0. I)，合适的激发和发射波长来降低背景信号，较好的化学性质和光稳定性。不同的生色团和荧光团能够与硼酸结合，然而基于氟硼二吡咯-苯硼酸(B0DIPY-PBA)的探针很少有报道15。BODIPY染料荧光较强，光稳定性好，光谱发射带宽较窄，也可以对其结构进行修饰16。目前很少有报道用基于硼酸染料的亲脂性高分子传感膜来检测糖类化合物17，尽管这样的膜被广泛的用于萃取水溶液中的糖类化合物18。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，是提供一种基于基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜。本专利技术还要解决的技术问题，是提供上述传感膜的制备方法。本专利技术最后要解决的技术问题，是提供上述传感膜的应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，它包括如下重量百分比的组分氟硼二吡咯-苯硼酸(BODIPY-PBA)0.18%；三十二烷基甲基氯化铵(TDMACl)0.14%； 聚氣乙烯(PVC)33.23 %:2-硝基苯基:iK辛隨(NPOE)补足至100%。其中，所述的氟硼二吡咯-苯硼酸为具有如下通式的化合物'F V R2 P~4~~OH其中，R1为-L- -b' O \、或 OH.其中，R2为-CH3,或其中，所述的氟硼二吡咯-苯硼酸优选为8-苯硼酸频那醇酯-1，3，5，7-四甲基_4，4- 二氟-4-硼-3a，4a- 二氮杂对称引达省(化合物2a)、或8-苯硼酸_1，3，5，7_四甲基_4，4- 二氟-4-硼-3a，4a- 二氮杂对称引达省(化合物2b)、或8-苯硼酸-1，3，7-三甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯)-4，4- 二氟-4-硼-3a，4a- 二氮杂对称引达省(化合物4b);最优选8-苯硼酸-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省(化合物2b)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于氟硼二吡咯？苯硼酸的荧光传感膜，其特征在于，它包括如下重量百分比的组分：FDA00001823235300011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，其特征在于，它包括如下重量百分比的组分氟賴二吡咯-苯硼酸0.18%;三十二烷基甲基氣化铵0.14% ；聚氯乙烯33.23 %；2-硝基苯基正辛醚补足至100%。2.根据权利要求I所述的基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，其特征在于，所述的氟硼二吡咯-苯硼酸为具有如下通式的化合物3.根据权利要求2所述的基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，其特征在于，所述的氟硼二吡咯-苯硼酸为8-苯硼酸频那醇酯-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省、或8-苯硼酸-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省、或8-苯硼酸-1，3，7-三甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯)-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省。4.根据权利要求3所述的基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，其特征在于，所述的氟硼二吡咯-苯硼酸为8-苯硼酸频那醇酯-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省按如下方法制备得到将70mmol对溴苯甲醛和16mL 2，4- 二甲基吡咯和50ml 二氯甲烷在氮气保护，冰水浴下搅拌；逐滴滴加三氟乙酸，滴完后自然升温至室温，避光反应6小时；加70mmol 二氯二氰基苯醌继续反应2小时，滴加N，N-异丙基乙胺90mL和IOOmL三氟化硼乙醚，避光反应4h，反应混合物水洗，干燥，蒸干溶剂；过柱子得到橘黄色固体为8-溴-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省，将Immol8-溴-I, 3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼-3a, 4a- 二氮杂对称引达省、I. 17mmol联硼酸频那醇酯、I. 53mmol醋酸钾和0. 005mmol Pd(dppf)Cl2溶解在5mL的THF中，在氮气保护，力口热回流过夜，反应液蒸干溶剂后用乙酸乙酯溶解，水洗，干燥，蒸干溶剂得到橘黄色固体即为8-苯硼酸频那醇酯-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省。5.根据权利要求3所述的基于氟硼二吡咯-苯硼酸的荧光传感膜，其特征在于，所述的8-苯硼酸-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼_3a，4a- 二氮杂对称引达省按如下方法制备得到将70mmol对溴苯甲醛和16mL2，4- 二甲基吡咯和50ml 二氯甲烷在氮气保护，冰水浴下搅拌；逐滴滴加三氟乙酸，滴完后自然升温至室温，避光反应6小时；加70mmol 二氯二氰基苯醌继续反应2小时，滴加N，N- 二异丙基乙胺90mL和IOOmL三氟化硼乙醚，避光反应4h，反应混合物水洗，干燥，蒸干溶剂；过柱子得到橘黄色固体为8-溴-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼-3a，4a- 二氮杂对称引达省，将Immol 8-溴-1，3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼-3a, 4a- 二氮杂对称引达省、I. 17mmol联硼酸频那醇酯、I. 53mmol醋酸钾和0. 005mmol Pd(dppf)Cl2溶解在5mL的THF中，在氮气保护，加热回流过夜，反应液蒸干溶剂后用乙酸乙酯溶解，水洗，干燥，蒸干溶剂得到橘黄色固体即为8-苯硼酸频那醇酯-I, 3，5，7-四甲基-4，4- 二氟-4-硼-3a, 4a- 二氮杂对称引达省；再将0. 5mmol 8-苯硼酸频那醇酯-I, 3，5，7-...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉，翟晶莹，潘婷，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：