一种芘衍生物及由其制备的用于暗场的荧光温度指示器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于巧光检测技术领域，具体设及一种巧衍生物及由其制备的用于暗场的 巧光溫度指示器。
【背景技术】
[0002] 巧光溫度指示器继承了巧光检测体系的操作灵活、响应快捷、高度灵敏的优点，在 对微观环境及宏观环境中溫度响应的研究上展示出良好的发展前景。溫度作为一个常见的 物理参素，无论在生物化学还是其他工业、农业领域都起着不可忽视的作用。对于一些重要 的仪器设备或治疗系统，必须保持对它们的运行溫度与溫度分布实施实时监控，了解、掌握 溫度在系统环境中的变化，防止故障甚至危险的发生;例如发电和变电站中的全封闭的高 压开关柜的在线溫度监测，因开关柜过热会导致火灾事故，造成大面积停电；热疗治癌中人 体内病灶区的溫度必须控制在42-44°C范围为宜，溫度过高会杀死人体的正常细胞，过低则 达不到治疗目的。许多传统的溫度计缺乏能够在复杂条件下精确、高空间分辨率地测量溫 度的能力;例如，利用传统测量溫度的方法难W准确获得暗场中体系的溫度及其分布。中国 专利CN20470541洲报道了一种经传统体溫计改良的夜光溫度计，将巧光粉填充入传统体溫 计的凹槽中，能够实现在黑暗中测量读取体溫的目的；但是此方法无法克服传统溫度计测 量精度低、空间分辨率不高的缺陷，而且其测量是属于巧光增强型的，易于受到环境因素的 干扰，测量准确度较低。
[0003] 目前已有报道的巧光溫度指示器，也称溫度响应巧光传感器，主要分为溫度响应 的小分子巧光传感器、聚合物巧光传感器和纳米巧光传感器;巧光传感器通过检测巧光信 号变化来获得溫度变化的信息，在暗场中也可应用。小分子巧光传感器中，例如一种含有两 个巧基的S芳基棚化物(Angew. Chem. Int.Ed.，2011，50，8072-8076)，其分子内的两个巧基 的空间位置会随着溫度的变化而发生改变，使巧光信号随之变化，达到溫度测量的目的。但 是有机小分子巧光传感器水溶性较差、需要在有机溶剂中溶解，不符合绿色环保的发展方 向。Mao等利用罗丹明B和4-(2-丙締酷胺基-乙胺)-7-硝基-2,1,3-苯并嚷二挫修饰热敏性 的聚(N-异丙基丙締酷胺）（J.Mater.Chem.B，2014,2,7544-7550)，利用该聚合物具有低临 界溶解溫度的特性构建一个溫度指示巧光传感器;此方法可检测的溫度范围较狭窄为30-4(TC，应用范围有限；此外，该体系也属于巧光增强型的检测，测量准确度较低。中国专利 CN105018083A公开了一种基于碳点的巧光纳米溫度计，W核酸碱基为碳源制得碳点，利用 碳点溶液的巧光强度变化实现对溶液溫度变化的监测；但此方法也属于巧光增强型的检 ，测量准确度较低。
[0004] 因此，需要发展一种设计简便、环境友好、抗干扰性强W及能准确地在暗场中监测 溫度变化及其分布信息的巧光溫度指示器。
【发明内容】
[0005] 为了解决W上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种巧衍 生物。
[0006] 本发明的另一目的在于提供上述巧衍生物的制备方法。
[0007] 本发明的再一目的在于提供一种巧光溫度指示器。该巧光溫度指示器由上述溶于 水带负电荷的巧衍生物和带正电荷的聚乙締亚胺构成。该巧光溫度指示器利用静电相互作 用与巧特有的单体-激基缔合物之间的巧光信号转换的协同作用，实现了对溫度的比率型 的测量。
[0008] 本发明目的通过W下技术方案实现：
[0009] 一种巧衍生物，所述巧衍生物为巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋（Py-P),其结构式如 下：
[0010]
[0011] 上述巧衍生物的制备方法，包括如下制备步骤：
[0012] 将1-巧甲醇用乙腊溶解，分别加入憐酸和化晚，然后滴加 N，N-二异丙基乙胺，最后 滴加乙酸酢，加热回流反应，得到产物巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋。
[001 ；3 ] 优选地，所述用乙腊溶解是指每Immo 1的1 -巧甲醇用8~1 OmL的乙腊溶解。
[0014]优选地，所述的憐酸是指有效物含量含99.0%的晶体状憐酸。
[001引优选地，所述1-巧甲醇与憐酸的摩尔比为1:(0.8~1)，1-巧甲醇与化晚的摩尔比 为1: (4~5)，1-巧甲醇与N，N-二异丙基乙胺的摩尔比为1: (1.6~2)，1-巧甲醇与乙酸酢的 摩尔比为1:(1.6~2)。
[0016] 优选地，所述的加热回流反应是指在85~90°C下回流反应18~2地。
[0017] 所述制备方法中，所得产物巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋优选通过如下方法纯化:将 反应体系冷却至室溫，通过减压蒸发除去多余的乙腊，再用二氯甲烧和水萃取，收集水层并 除去水，所得固体用丙酬:水= 9:1的混合液溶解，同时加入环己胺，出现白色沉淀;通过过 滤除去白色沉淀并收集清液，再次通过减压蒸发除去溶剂，所得固体用少量的二氯甲烧和 甲醇1:1混合液完全溶解，加入过量乙酸进行沉淀，通过离屯、的方法收集产物巧-1-亚甲基 二氨化憐酸醋。
[001引本发明所得的巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋，分子式为：Cl?出304P，相对分子质量为 312.26,白色固体粉末，溶于水，易溶于乙醇、二甲基亚讽等溶剂。在纯水中电离成带负电的 巧衍生物。
[0019] 一种巧光溫度指示器，由水、巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋和聚乙締亚胺组成。
[0020] 优选地，所述巧光溫度指示器中巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋的浓度为20iiM，所述聚 乙締亚胺的浓度为0. 〇〇3mg/mL。
[0021] 优选地，所述聚乙締亚胺的重均分子量为25000。
[0022] 本发明中巧光溫度指示器可归纳为一种根据静电吸引与巧单体-激基缔合物巧光 信号转换的协同作用设计的巧光溫度指示器，它的作用机理为：
[0023] 溶解在纯水中的巧衍生物带负电荷，能够通过静电作用吸附在带正电荷的聚合物 上，形成的聚集体在受到激发光照射时会发射出属于巧激基缔合物（发射波长在49化m左 右)的巧光。若溫度升高，巧衍生物分子获得足够能量可挣脱聚合物对其的静电吸引力而远 离聚合物，即发生解聚集;此时在相同条件下进行激发，体系只会发射出属于巧单体(发射 波长在39化m左右)的巧光。本发明利用溫度引起的两个巧光峰的强度变化构建了比率型巧 光溫度指示器，使得测量方法的抗干扰性提高、准确度提高。此外，本发明使用的体系灵敏 度好、制备方法简单、水溶性好、对环境无污染，有利于推广应用。
[0024] 本发明具有如下优点及有益效果：
[0025] (1)与传统溫度计量方法相比，本发明中的巧光溫度指示器采用巧光检测的技术 获得溫度的信息，具有空间分辨率高、灵敏度好、远程可控的特点。
[0026] (2)本发明采用溫度诱导的巧单体-激基缔合物之间巧光信号的转换实现对溫度 的比率型监测，利用发射波长39化m与490nm处巧光强度比值作为检测信号，克服了激发光 强度等外界因素的干扰，提高检测方法的准确度。
[0027] (3)本发明中的巧光溫度指示器不但可W用于测定暗场中定点溫度，还可W通过 巧光颜色的分布获得一定范围内的溫度分布信息，具有在复杂环境中应用的潜力。
【附图说明】
[00%]图1为本发明巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋的合成线路图；
[0029] 图2为本发明实施例所得产物巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋的核磁共振氨谱图；
[0030] 图3为本发明实施例所得产物巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋的ESI质谱图；
[0031] 图4为实施例3所得巧光溫度指示器随不同浓度聚乙締亚胺的巧光光谱变化曲线 图；
[0032] 图5为实施例3所得巧光溫度指示器(含巧-N与0.003mg/mL的聚乙締亚胺)在 不同溫度下（10~68°C)的巧光光谱变化曲线图；
[0033] 图6为实施例3所得巧光溫度指示器(含巧-N与0.003mg/mL的聚乙締亚胺）的 巧光强度比值1399/1490随溫度变化的工作曲线图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例巧-1-亚甲基二氨化憐酸醋(Py-P)的制备，具体制备步骤如下：
[0037] 根据图1所示合成线路图进行制备，将116mg(0.5mmol)的1-巧甲醇用4血的乙腊溶 解，并置于50mL的圆底反应瓶中，在氮气保护下揽拌。分别加入49mg(0.5mmol)固体憐酸(有 效物含量> 99.0 %的晶体状憐酸)与197.5mg(2.5mmo 1川比晚，缓慢滴加129mg(Immo 1)N，N-二异丙基乙胺，待反应混合液变澄清后，缓慢滴加102mg(lmmol)乙酸酢于反应瓶中，升溫至 85°C，让反应回流2地。将反应溶液冷却至室溫，减