[发明专利]一种比率式纳米球传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种比率式纳米球传感器，其特征在于，该纳米球传感器具有式(Ⅰ)的结构，

其中，

2.一种如权利要求1所述的比率式纳米球传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将具有式(Ⅲ)结构的骨架分子9,10-二[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)苯]蒽、具有式(Ⅱ)结构的磷光分子5,10,15-三苯基-20-[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)苯基]卟啉钯和具有式(Ⅳ)结构的荧光分子氟化硼二[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)]苯甲酰甲烷混合溶解到氯仿溶液中，将其注入到含有表面活性剂的水中，超声得到均匀分散的微乳液，静置老化过夜，离心得到固体即为比率式纳米球传感器。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，述方法进一步包括洗涤所述固体，所述洗涤步骤包括：将所述固体分散到蒸馏水中，然后离心得到固体；优选地，洗涤次数为三次。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或普流罗尼F-127。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具有式(Ⅱ)结构的磷光分子5,10,15-三苯基-20-[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)苯基]卟啉钯的合成方法为：

合成具有式(A)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉；

合成具有式(B)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉钯；

合成具有式(C)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-丙炔氧基苯基)卟啉钯；

将化合物5,10,15-三苯基-20-(4-丙炔氧基苯基)卟啉钯、四重氢键的前驱体和安息香二乙醚溶解于1,2-二氯乙烷中，将混合溶液置于核磁管中，通氮气或氩气除尽核磁管中的空气，用500W高压汞灯光照3-5h；反应完毕后经柱层析提纯，得到具有式(Ⅱ)结构的5,10,15-三苯基-20-[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)苯基]卟啉钯

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具有式(A)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉的合成方法为：称取对羟基苯甲醛及苯甲醛，加入丙酸中，当对羟基苯甲醛及苯甲醛全部溶解，在其中加入吡咯的丙酸溶液，回流反应后静置冷却至室温，后在冰浴中加入无水甲醇，析出沉淀，抽滤，用大量甲醇洗涤滤饼，待滤饼抽干，真空干燥，柱层析得到具有式(A)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具有式(B)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉钯的合成方法为：将5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入氯化钯，回流反应，冷却过滤，在滤液中加入大量水使产物沉淀，经水洗、过滤、干燥、柱层析得到具有式(B)结构的5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉钯。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具有式(C)结构的化合物5,10,15-三苯基-20-(4-丙炔氧基苯基)卟啉钯的合成方法为：将5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)卟啉钯溶解于N,N-二甲基甲酰胺，加入丙炔溴和过量碳酸钾，升温搅拌过夜，反应完毕后冷却至室温，用饱和食盐水和二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂，柱层析分离后得到具有式(C)结构的5,10,15-三苯基-20-(4-丙炔氧基苯基)卟啉钯。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具有式(Ⅳ)结构的荧光分子氟化硼二[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)]苯甲酰甲烷的合成方法为：将氟化硼二(4-丙烯氧基)苯甲酰甲烷，四重氢键的前驱体和安息香二乙醚溶解于1,2-二氯乙烷中，将混合溶液置于核磁管中，用500W高压汞灯光照3-5h，反应完毕后柱层析提纯，得到具有式(Ⅳ)结构的氟化硼二[4-(2-脲基-4[1H]-嘧啶酮)]苯甲酰甲烷。

10.一种权利要求1所述的纳米球传感器的用途，其特征在于，该纳米球传感器用于检测细胞或组织中的溶解氧气。