一种纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法

1.本发明涉及生物材料技术领域，主要涉及一种纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法。


背景技术：

2.基于生物大分子的无溶剂热致液晶材料，是近年来新发展的一类生物材料。该类材料使得生物大分子能够在无溶剂状态下以柔性的液晶态存在，并且增强了生物大分子在无水环境中的热稳定性，在生物医学领域有着良好的应用前景。已报道的该类材料主要有无溶剂核酸类和蛋白类热致液晶材料。
3.基于生物大分子的无溶剂热致液晶材料，是由生物大分子和带相反电荷的表面活性剂通过静电作用力结合得到，目前发展的该类材料大多不具备荧光特性，不利于其在生物成像和生化反应历程追踪等领域的应用。多数生物大分子自身不具备荧光特性，发展具有荧光性质的无溶剂生物大分子热致液晶材料，需要使用具有荧光性质的表面活性剂。由于基于生物大分子的无溶剂热致液晶材料是一种凝聚态物质，所以使用的具有荧光性质的表面活性剂最好能具备聚集诱导发光的性质，以保证无溶剂生物大分子热致液晶材料的荧光性质。
4.纤维素是自然界中含量丰富的生物大分子，具有经济成本低、简单易得等优势。将其发展成为无溶剂热致液晶荧光材料，将为生物医学领域和荧光材料领域提供一种新型的生物荧光材料。然而，由于纤维素分子本身不具备荧光特性，目前发展的基于纤维素的荧光材料，主要采取将荧光基团共价修饰到纤维素分子的方式，具有合成要求高、容易发生聚集诱导荧光淬灭的不利限制。因此，发展具有聚集诱导发光性质的无溶剂纤维素热致液晶荧光材料有着重要的基础研究意义和实际应用价值。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法。
6.本发明的技术方案如下：
7.本发明提供一种纤维素热致液晶荧光材料，其制备原料包括羧甲基纤维素钠和含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物。
8.在本发明中，所述羧甲基纤维素钠，含有的糖基单元数目为500个。
9.在本发明中，所述含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物为溴化n,n,n-三甲基-8-(4-(2-(4-辛氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯氧基)辛烷-1-铵。
10.在本发明中，所述纤维素热致液晶荧光材料的制备方法，包括：
11.将羧甲基纤维素钠的水溶液加入到含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物的水溶液中混合，将上述混合液震荡2分钟并经离心后舍弃上清液，所得沉淀产物经12小时冻干处理，制得纤维素热致液晶荧光材料。
12.在本发明中，所述纤维素热致液晶荧光材料的制备方法，所述混合液中，所述羧甲
基纤维素钠，以糖基单元数目计，所述羧甲基纤维素钠与含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物的摩尔比为1:1～1:5。
13.本发明提供了一种纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法，所述纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法具有如下特点：
14.1、本发明所得纤维素热致液晶荧光材料，为羧甲基纤维素和含有四苯乙烯基团的表面活性剂结合得到的离子化合物。
15.2、本发明所得纤维素热致液晶荧光材料，在紫外光(365nm)激发下，具有强荧光现象。
16.3、本发明所得纤维素热致液晶荧光材料，可将其应用于生物医学和荧光材料领域。
17.4、本发明所述纤维素热致液晶荧光材料的制备方法，为水相制备方法，具有原料成本低、易得、制备处理工艺简便等特点。
附图说明
18.图1为实施例1所述纤维素热致液晶荧光材料在紫外光照射下的荧光发射图谱。
19.图2为实施例1所述纤维素热致液晶荧光材料的荧光寿命图谱。
具体实施方式
20.本发明提供了一种纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
21.下面结合实施例，进一步阐述本发明：
22.实施例1：
23.将102μl浓度为206.4μm的羧甲基纤维素钠(500个糖基单元)水溶液加入到400μl浓度为26.4mm的溴化n,n,n-三甲基-8-(4-(2-(4-辛氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯氧基)辛烷-1-铵水溶液的离心管中混合，震荡2分钟，将混合液在相对离心力为6000g的离心条件下离心15分钟，舍弃上清液，将所得沉淀冷冻干燥12小时，制得本发明所述纤维素热致液晶荧光材料。
24.所制备得到的纤维素热致液晶荧光材料，在紫外光(365nm)激发下的荧光发射图谱，如图1所示，得出：本发明所述纤维素热致液晶荧光材料，在紫外光(365nm)激发下的荧光发射峰在400-600nm位置，最大发射峰位置在约482nm处。
25.所制备得到的纤维素热致液晶荧光材料，在紫外光(365nm)激发下的荧光寿命图谱，如图2所示，得出：所制得纤维素热致液晶荧光材料在紫外光(365nm)激发下的荧光寿命为4.31ns。
26.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域内的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种纤维素热致液晶荧光材料，其特征在于，其合成原料包括羧甲基纤维素钠和含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物。2.根据权利要求1所述的纤维素热致液晶荧光材料，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠，含有的糖基单元数目为500个。3.根据权利要求1所述的纤维素热致液晶荧光材料，其特征在于，所述含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物为溴化n,n,n-三甲基-8-(4-(2-(4-辛氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯氧基)辛烷-1-铵。4.根据权利要求1～3任一项所述纤维素热致液晶荧光材料的制备方法，其特征在于，包括：将羧甲基纤维素钠的水溶液加入到含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物的水溶液中混合，将上述混合液震荡2分钟并经离心后舍弃上清液，所得沉淀产物经12小时冻干处理，制得纤维素热致液晶荧光材料。5.根据权利要求4中所述纤维素热致液晶荧光材料的制备方法，其特征在于，所述混合液中，所述羧甲基纤维素钠，以糖基单元数目计，所述羧甲基纤维素钠与含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物的摩尔比为1:1～1:5。

技术总结
本发明涉及生物材料技术领域，主要涉及一种纤维素热致液晶荧光材料及其制备方法。本发明所述纤维素热致液晶荧光材料的制备方法，包括将羧甲基纤维素钠和含有四苯乙烯基团的季铵盐化合物在水相中通过静电作用力制备得到复合物，并经离心舍弃上清液和冷冻干燥纯化等操作。本发明制得的纤维素热致液晶荧光材料，是一种具有聚集诱导发光性质的生物材料，可以在紫外光激发下产生荧光现象。本发明制得的纤维素热致液晶荧光材料，可以应用于生物医学和荧光材料等相关领域。荧光材料等相关领域。


技术研发人员：张蕾 赵静 吴中涛
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/2/8