[发明专利]一种单个荧光分子标记的聚苯乙烯磺酸盐及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光标记聚合物及其制备方法，具体地，涉及一种单个荧光分子标记的聚苯乙烯磺酸盐及其制备方法。

背景技术

罗丹明类化合物是一种具有较强摩尔吸收系数和荧光量子产率的荧光染料，常作为荧光分子进行荧光标记和检测。聚电解质在水处理、食品工业、农业等领域具有重要的应用，但是关于聚电解质的物理化学性质的根本理解还很不够，这要求采用全新的方法展开全面深入的研究。采用单分子荧光手段可以使得探测聚电解质分子链的极限浓度较传统方法(如：散射方法)降低2-3个数量级。因此，对聚电解质分子链进行荧光标记，对其分子链进行荧光示踪和观测对于工业、生物学与基础研究具有十分重要的意义。此项工作的重要性尤其体现在单分子水平上进行的科学研究之中。这都要求对聚电解质研究对象进行高效的荧光标记。由于聚电解质在传统有机溶剂中的低溶解度，传统标记方法的效率很低，难以满足单分子研究的需求。

公开号CN101418215的中国专利申请(申请号CN200810243777.5)公开了一种含有罗丹明基团的高分子荧光探针，其表达式如下，

式中，R¹、R²、R³和R⁴各自选自氢、不含有活泼H的取代或未取代烷基或芳基中的一种；R⁵、R⁶、R⁷、R⁸各自选自氢、不含有活泼H的取代或未取代烷基或芳基中的一种、烷氧基、卤素、氨基；R⁹、R¹⁰、R¹¹、R¹²各自选自氢、不含有活泼H的取代或未取代烷基中的一种。n、x、y为自然数，其中1≤n≤9，1≤x≤10，100＜(y∶x)＜200；An-选自氯离子、溴离子、硫酸根或高氯酸根中的一种。

该高分子荧光探针的合成方法为：通过以3-位带有羧基的罗丹明类分子与二氯亚砜或三氯氧磷反应生成罗丹明酰氯，再将其和丙烯酸羟乙酯反应制得含有罗丹明基团的单体，最后将该单体和丙烯酸羟乙酯共聚得到高分子荧光探针。

然而，上述含有罗丹明基团的高分子荧光探针是通过含有荧光染料的单体和其它单体进行共聚而制备的。由于在每个分子中不同单体共聚比例不同，这样的制备方法必然导致在单个聚合物分子中含有不同数目的荧光分子，而且荧光分子在聚合物链中处于无规分布，难以达到对于聚合物进行规则单分子标记的要求。这种方法的另一个缺点在于它不适用于聚苯乙烯磺酸盐这种典型的强聚电解质的荧光标记。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种单个荧光分子标记的聚电解质，其为单个荧光分子标记的聚苯乙烯磺酸盐，结构式如下：

式中，R¹、R²、R³和R⁴各自为氢、取代或未取代的烷基、羧基、氨基、环烷基、芳基和磺酸基中的一种；R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自为氢、取代或未取代的烷基、羧基、氨基、环烷基、芳基、磺酸基、烷基醚、卤素、烷氧基和烷基硫醚中的一种；R⁹、R¹⁰、R¹¹和R¹²各自为氢、不含有活泼H的取代或未取代烷基、和芳香烃基中的一种；

x、y为自然数，其中1≤x≤10，10≤y≤10000，An^-为在水溶液中稳定的阴离子，选自高氯酸根、氯离子、溴离子和硝酸根离子中的一种，Cn₁⁺和Cn₂⁺为在水溶液中稳定的阳离子，选自氢离子、钠离子、钾离子、锂离子和氨根离子中的一种。

较佳地，所述取代或未取代的烷基的碳原子数为1～3，所述环烷基的碳原子数为1～3，所述芳基的碳原子数为1～3，所述烷基醚的碳原子数为1～3，所述烷氧基和所述烷基硫醚的碳原子数为1～3，所述不含有活泼H的取代或未取代烷基的碳原子数为1～3，所述芳香烃基的碳原子数为1～3。