[发明专利]一种生物质基化学发光聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物质基化学发光聚合物及其制备方法，属于发光材料领域。所述发光聚合物的制备方法为：将壳聚糖加入至乙酸溶液中，搅拌至完全溶解后加入氯化钴溶液超声脱泡，然后加入碱性溶液形成生物质聚合物，静置过夜，然后加入N‑(4‑氨丁基)‑N‑乙基异鲁米诺(ABEI)，搅拌后加入过氧化氢溶液获得化学发光聚合物。本发明合成的化学发光聚合物具有发光强度高、持续时间长等优点，该方法在持续时间、强度和催化特性方面模拟了萤火虫生物发光系统，在冷光源、生物测定、生物传感器、生物成像、光催化光源利用等方面具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种新型、环保的生物质基化学发光聚合物及其制备方法，属于发光材料领域。

背景技术

由化学反应引起的发光称为化学发光，被广泛应用于冷光源、生物测定、基因报告、生物成像和生物工程等领域。然而，大多数化学发光都表现为闪型光发射，严重限制了其应用。例如，强和持久的发光是装饰娱乐和紧急情况下水体中照明的冷光源。在分析化学领域中，闪型化学发光一般以秒或分钟为单位，且具有快速的动力学曲线，导致分析精度较差。在分析时间内，荧光型发射可产生缓慢的动力学曲线，甚至是恒定的发光，大大提高了灵敏度和精准性。相反，基于化学强度弱而且持续时间短，致使化学发光用于生物成像的频率要低于荧光。长期以来，长效化学发光机制的研究报道相对较少。但持久的化学发光在灵敏和准确的生物测定、冷光源的使用和化学发光成像等方面的应用仍是一个巨大的挑战。基于此，本发明以壳聚糖等生物质基材料为原料，制备了化学发光发光持久的化学发光材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有化学发光体系发光时间短等问题，提出了一种新型、环保的生物质基高效化学发光聚合物材料及其制备方法。本发明以壳聚糖为原料，制备了发光持久的化学发光材料。本发明所用的生物质原料具有生物相容性、无毒及可降解性等优点。本发明的合成方法简单易控，“绿色”无污染。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型、环保的生物质基化学发光聚合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将壳聚糖加入至乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖完全溶解；其中，所述乙酸溶液的体积浓度为10.0～30.0％(v/v)；所述壳聚糖与乙酸溶液的比例为0.6～1.6g：25mL；

(2)向步骤(1)得到的产物加入氯化钴溶液，搅拌均匀后超声脱泡；其中，所述氯化钴溶液的浓度为30.0mmol/L，所述乙酸溶液与氯化钴溶液的体积比例为50：1～7；

(3)向步骤(2)得到的混合物中加入碱性溶液搅拌均匀，形成生物质聚合物，静置过夜；其中，所述碱性溶液的浓度为1.0～9.0mol/L，所述乙酸溶液与碱性溶液的体积比为5：6；

(4)将步骤(3)得到的产物与N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)溶液混合，搅拌均匀后，加入过氧化氢溶液，获得化学发光聚合物；其中，所述N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)的浓度为1.0～24.0mmol/L；所述过氧化氢溶液的浓度为0.1～1.0mol/L；所述步骤(3)得到的产物、N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)溶液与过氧化氢溶液的体积比为4：1：5。

根据上述的技术方案，优选的情况下，步骤(1)中，所述壳聚糖与乙酸溶液的比例为1.0g：25mL。

根据上述的技术方案，优选的情况下，步骤(1)中，所述乙酸溶液的体积浓度为20.0％。

根据上述的技术方案，优选的情况下，步骤(2)中，所述乙酸溶液与氯化钴溶液的体积比为25：1。

根据上述的技术方案，优选的情况下，步骤(3)中，所述的碱性溶液的浓度为5.0mol/L，