[发明专利]一种比率型荧光氧传感膜的制备及应用

说明书

本发明公开了一种用溶胶‑凝胶方法同时将可被同一波长激发的两种发光物质固定在传感膜中，其中PtFTPP对氧浓度变化具有灵敏的响应，可作为指示探针，而荧光增白剂BBS对氧无明显响应且光稳定性好，可作为参比物质，构建了一种比率型的氧传感膜，并通过荧光比率检测的方法来进行氧气及溶解氧浓度的检测，灵敏度和准确度高，响应迅速，稳定性好。

技术领域

本发明涉及传感技术领域，具体涉及一种比率型荧光氧传感膜的制备及应用。

背景技术

在生物质氧的测定在工业生产、疾病诊断、环境检测等领域均有其重要意义，因此，氧的传感检测技术也随之得到发展。已报道的氧检测方法有滴定法、安培法、化学发光法以及光学氧传感检测法等。其中光学氧传感检测具有测定过程不耗氧、也不受电子干扰等优点，已成功应用于化学、临床和环境等领域。

光学氧传感检测的基本原理是通过测定由于氧的猝灭引起的发光物质发光强度或者发光衰变时间的改变间接测定氧的浓度。从理论上而言，两个参数均可指示氧的浓度变化。然而，在实际检测中，由于受到光信号的干扰以及光稳定性的影响，发光衰变时间是很不敏感的，需用更可靠的信号进行检测，且这些基于寿命测定的技术相对比较昂贵、笨重和费时。因此，研究人员发展了基于发光强度改变的便携式氧传感检测装置。发光传感物质的发光强度除了受待测物浓度变化影响外，还容易受到自身分布均匀度及衰减程度、光源稳定性、测试环境等其他因素的影响而发生变化，这降低了其检测的稳定性、灵敏度及准确度，需要时时进行校正，限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种比率型荧光氧传感膜的制备及应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种比率型荧光氧传感膜的制备方法包括以下步骤：

1)分别配制2～8mg/mL中位－(五氟苯基)卟啉铂配合物的四氢呋喃溶液及4,4’-二(2-苯并恶唑基)二苯乙烯的四氢呋喃饱和溶液，将两者以体积比10～60∶1的比例混合制得荧光指示液；

2)超声条件下，将四甲氧基硅烷、有机改性剂、0.01mol/L HCl按体积比1∶1.5～2∶1.5混合，，将混合液置于50～80℃水浴恒温搅拌1～3小时，取下层油状液与所述荧光指示液以体积比2～6:1混合，搅拌5～15分钟，制得荧光凝胶液；

3)取所述荧光凝胶液于玻璃基板上成膜，于60～90℃下干燥15-30h，制得所述氧传感膜。

优选的，步骤1)中，所述中位－(五氟苯基)卟啉铂配合物的四氢呋喃溶液的浓度是3～6mg/mL，所述中位－(五氟苯基)卟啉铂配合物的四氢呋喃溶液和4,4’-二(2-苯并恶唑基)二苯乙烯的四氢呋喃饱和溶液混合的体积比是20～40:1。

优选的，步骤2)中，所述有机改性剂是二甲基二甲氧基硅烷。

优选的，步骤2)中，所述下层油状液与所述荧光指示液以体积比4:1混合。

优选的，所述荧光凝胶液是通过旋涂法、或滴涂法成膜于所述玻璃基板上。

由上述方法制备的比率型荧光氧传感膜，其固定的中位－(五氟苯基)卟啉铂配合物作为氧敏感探针，4,4’-二(2-苯并恶唑基)二苯乙烯作为参比荧光探针。

优选的，所述传感膜的厚度是80～500um。

上述氧传感膜应用于氧浓度检测的方法包括以下步骤：

1)将所述氧传感膜置于不同标准氧浓度的环境中，分别测试中位－(五氟苯基)卟啉铂配合物和4,4’-二(2-苯并恶唑基)二苯乙烯的荧光强度并计算其比值；

2)根据Stern-Volmer方程(SV)将各荧光强度比值对其相应氧浓度做标准曲线；