[发明专利]具有比率荧光信号的共轭聚电解质及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属分析化学、高分子合成和化学生物传感技术领域，尤其是涉及一种具有比率荧光信号的共轭聚电解质及其制备方法与应用。

背景技术

共轭聚合物也称“离域电子聚合物”，其主要结构特征是存在长程π电子共轭体系。共轭聚合物的特殊结构，使其具有许多特异的光电性能。

相对于传统的脂溶性共轭聚合物，共轭聚电解质一方面把传统共轭聚合物的光电性质优势（如摩尔吸光系数大、荧光量子产率高以及荧光信号放大效应等）和电解质的水溶性特点结合起来，具有检测简便、灵敏度高、响应快和适用范围广等特点，可用于水等环境友好溶剂以及生命体系中的传感研究；另一方面，正、负电荷的存在也为传感器的设计提供了一种有效的作用手段，可以进一步提高带有相反电荷猝灭剂检测的灵敏度。近年来，共轭聚电解质已被广泛用于蛋白质、DNA、糖类等生物分子以及水环境中金属离子的检测。但由于单波长的荧光信号除了对被检测物有响应外，还可能同时受到激发光的强度、光漂白、探针的浓度、微环境和检测效率等众多可变或难以定量的因素的干扰，这就大大降低了检测的灵敏度和准确度，限制了它们在生物体等复杂环境中应用。

比率荧光传感技术是利用两个不同波长的荧光强度比率来进行测定的，可以有效地消除单波长荧光干扰因素的影响，提高检测的灵敏度和准确度，也有效地提高了动态响应的范围。比率型荧光探针的传感机理主要是：分子内电荷转移（ICT）和荧光共振能量转移（FRET)等。FRET探针是以供体生色团的激发波长激发时诱发受体生色团发出荧光。供体和受体的发射光谱能够很好地区分，还可以有效地消除ICT荧光探针中多重激发及光谱重叠对准确性的影响，具有灵敏度高、适用范围广、受环境因素干扰少等特点，因此，在复杂体系中低含量组分的分析检测方面得到了广泛应用。但实现FRET，供体和受体不仅需要满足一定的距离、方向、光谱重叠等要求，而且供-受体之间的相互作用也会受外界条件及微环境的干扰，影响其稳定性和荧光共振能量转移的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种抗干扰能力强，灵敏度高，选择性好，适用范围广的具有比率荧光信号的共轭聚电解质及其制备方法与应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之具有比率荧光信号的共轭聚电解质，其特征在于：包含两种以上满足荧光共振能量转移供体和受体关系的生色团，所述生色团通过π－电子共轭相关联，结构式为结构式Ⅰ或结构式Ⅱ：

                

（Ⅰ）                       

式中: n为聚合度，为1～200的整数；A为荧光单体；B为共轭聚电解质主体，所述共轭聚电解质主体由荧光单体B1、荧光单体B2共聚合而成；

（Ⅱ）

式中: n为聚合度，为1～200的整数；A、B1、B2为荧光单体。

进一步，所述荧光单体B1可为2,7-二碘-9,9-二（6’-（N,N,N,-三甲基铵基）-己基）芴、1,4-二碘-2,5-二丙氧基磺酸钠-苯、4,7-二溴苯并[c][1,2,5]噻二唑、4,7-双(2-溴-5-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑等二卤代荧光单体的一种或几种；所述荧光单体B2可为1,4-二乙炔基苯、1,3-二乙炔基苯、2,6-二乙炔基吡啶、2,5-二乙炔基吡啶、2,7-二乙炔-9,9-二（6’-（N,N,N,-三甲基铵基）-己基）芴、1,4-二乙炔基-2,5-二丙氧基磺酸钠-苯等荧光单体（端基为二乙炔基）的一种或几种；所述式（Ⅰ）中荧光单体A可为1-溴芘、1-溴萘、1-溴蒽或8-溴-2-(2-(乙二胺)乙基)-1H-苯并[2,1,9-DEF]异喹啉-1,3(2H)-二酮等单卤代荧光单体；所述式（Ⅱ）中荧光单体A可为1，6-二溴芘、9，10-二溴蒽或2，6-二溴萘等二卤代荧光单体。

本发明之具有比率荧光信号的共轭聚电解质的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

（1）混合溶剂的配制及处理：按水的体积:N，N-二甲基甲酰胺的体积:二异丙胺的体积=（1.8～2.2）:（2.8～3.2）:1（优选2:3:1）的比例配制混合溶剂，然后向混合溶剂中通氮气5～15分钟，以除去混合溶剂中的氧；