[发明专利]一种时间-温度变色指示器及其应用和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时间-温度变色指示器，特别是基于聚丁二炔的时间-温度变色指示器，属于监测食品、疫苗等运输的技术领域。

背景技术

食品和其他易腐产品(如新鲜的食品产品、疫苗、某些药品等)的品质高度依赖于贮存条件和运输条件，如从生产或包装直到它最后到达最终消费者这段期间内的温度和储存时间等条件，随着温度的升高和时间的变长，由于生物化学反应速度的增加，使得恶化过程加快；因此，这些产品运输过程中需在不超过特定温度限制的条件下进行贮存，或者贮存时间起码不能超出预定的时间间隔。

当前，一般只用日期标记来保证贮存的品质，而仅仅使用日期标记，其实无法向消费者或其他人提供关于该产品已经在其中暴露的贮存条件的信息。例如，某食品标定为保存温度为4℃，货架期为7天，若食品保存在高于4℃条件下，将会导致食品在货架期未到之前就腐败变质了；反之，如果存放温度为0℃，那这类食品储存的时间就会长于7天，若仍按其预定的货架期，超过7天就认为它已变质而被丢弃，势必会导致优质食品的浪费。由此可见，仅用来标明食品使用期限，很难保证食品品质或造成浪费。因此，在如从工厂到消费者的易腐产品配送链中，对贮存和运输易腐产品时间和温度的监测则具有重要的意义。

目前，一般使用时间-温度指示器来监测各项产品的真实的货架寿命，时间温度指示器(TTI)定义为一种简便的装置，可呈现易于测量且与时间及温度相关的变化，这种变化能够反映出粘附产品的全部或部分温度历史。

EP505449B1公开了一个部分过程时间-温度指示器，其中包括一种可熔性材料，例如聚己酸内酯三醇、聚乙烯二醇C1-4烷基醚以及聚乙烯醇，当超出一个给定的阈值温度时，它们处于流动状态，而当暴露于低于同一温度的温度时，它们重新凝固。可熔性材料在一块基板上流动，并且当可熔性材料在其中流动时，一个指示器系统就在基板上产生一种能用物理方法检测到的变化。

目前国内关于时间-温度指示器的相关报道较少，而从工厂到消费者的易腐产品配送链中，对贮存和运输易腐产品时间和温度的监测则具有重要的意义，因此需要更多的研究。

发明内容

本发明提供了一种适于0～50℃温度范围内的时间-温度变色指示器(TTI)，用于监测疫苗、生物药品等易腐坏物品储存和运输过程中的温度变化和/或时间变化，本发明的TTI使用方便、简单有效。

本发明的技术方案：

本发明提供了一种时间-温度指示器，它包括PDA(聚丁二炔)囊泡和两亲性聚合物水溶液，其中，PDA囊泡是由丁二炔类物质(式I所示)自组装后聚合形成，PDA囊泡如式II所示：

m为5～500，n为5～500；优选m为10～20，n为3～10；

式中，R为亲水基团，所述亲水基团含有-COOH，-NH₂或-OH；R’为疏水基团，所述疏水基团含有：

-CH₂，x＝1～10，

其中，上述两亲性聚合物水溶液选自伯洛莎姆，Tween-20、Tween-80、OP-10、PCL-PEG或PVP。

优选的，上述两亲性聚合物水溶液的浓度为0.001～50wt％。

其中，上述丁二炔类物质为10，12-二十三烷基二炔酸(PCDA)、2，4-二十一烷基二炔酸(HCDA)、2，4-十五烷基二炔酸(PDDA)或2，4-二十三烷基二炔酸(TCDA)。

本发明还指出了上述时间-温度变色指示器在监测0～50℃温度范围内的温度变化和/或时间变化的应用。

本发明的时间-温度指示器可用于监测易腐坏物品运输过程中的温度和/或时间变化，优选用于监测疫苗、生物药品运输过程中的温度和/或时间变化；也可用于监测环境温度变化和/或时间变化。

优选的，用于监测50℃下保存不超过5min的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为0.5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测50℃下保存不超过10min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；或

用于监测40℃下保存不超过1h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；或

用于监测40℃下保存不超过30min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物；或