[发明专利]一种制备化学发光水凝胶的方法

说明书

本发明公开了一种制备化学发光水凝胶的方法，属于发光材料领域。所述发光水凝胶的制备方法为：将壳聚糖缓慢加至乙酸溶液中，室温搅拌至完全溶解，然后加入氯化钴溶液，随后再加入聚乙烯醇溶液，搅拌充分后超声脱泡，利用碱性溶液进行碱浴处理，加入N‑(4‑氨丁基)‑N‑乙基异鲁米诺(ABEI)，搅拌后加入过氧化氢溶液获得化学发光水凝胶。本发明合成的水凝胶具有发光强度大、持续时间长等优点，该工艺过程中加入聚乙烯醇通过化学交联得到的具有三维网状结构的高含水聚合物，具有良好的生物相容性、高弹性、无毒等特点，也是21世纪最具应用潜力的生物医用材料之一。

技术领域

本发明涉及一种新型、简便的化学发光水凝胶的制备方法，属于发光材料领域。

背景技术

化学发光是近年来人们对化学反应产生的发光现象进行的研究，它已广泛应用于冷光源、生物检测、报告基因、生物成像和生物标记。然而，大多数已知的化学发光反应都表现出闪光型的光发射，缺乏高强度、长时间的发光性能，阻碍了它们的应用。因此，强而持久的光发射对于紧急情况下的冷光源、装饰性娱乐和水下照明等至关重要。

化学发光材料，即将化学发光试剂通过一定方式固载在基底材料表面或内部，合成具有优异化学发光特性的材料。这些基底材料不仅是化学发光试剂的载体，它与化学发光试剂两者之间相互作用还可能赋予化学发光功能化材料独特的性能。例如利用材料本身的催化特性可促进化学发光反应的进行，从而产生更高强度的化学发光。

水凝胶是一种具有三维结构的高分子聚合物，由亲水性的高分子化合物交联而成，能在水中溶胀并保持大量水分而又不溶解。同时，具有良好的生物相容性，因而在药物释放系统、仿生材料、化学机械系统等领域有着广阔的应用前景。

目前，大多数发光水凝胶存在制备方法复杂、发光时间短、强度低的问题，因此，还需要进行进一步的研究，寻求一种合成简单、环境友好、发光强度高、发光时间长的发光水凝胶。

发明内容

本发明的目的在于针对现有化学发光体系发光时间短、强度低等问题，提供一种新型、简便的化学发光水凝胶的制备方法。本发明利用一种简单的方法，以壳聚糖为原料制备了基底材料水凝胶作为发光试剂的载体，从而合成一种强而持久的化学发光水凝胶。本发明的制备方法简单易控，“绿色”无污染。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型、简便的化学发光水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将壳聚糖缓慢加入至乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖完全溶解；其中，所述乙酸溶液的体积分数为1.0～10.0％(v/v)，所述壳聚糖与乙酸溶液的比例关系为0.5～1.5g：15.0～25.0mL；

(2)向步骤(1)中得到的产物加入氯化钴溶液及聚乙烯醇溶液，搅拌均匀后，超声脱泡；其中，所述氯化钴溶液的浓度为15～60mmol/L，所述聚乙烯醇溶液的质量分数为5.0～10.0％；所述乙酸溶液与氯化钴溶液、聚乙烯醇溶液的体积比为15.0～25.0：0.5～2.0：0～10.0；

(3)将步骤(2)中得到混合物浸入碱性溶液中进行碱浴处理，静置过夜，得到水凝胶；其中，所述碱性溶液的浓度为1.0～10.0mol/L；

(4)将步骤(3)中得到的产物与N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)溶液混合，搅拌均匀后，加入过氧化氢溶液中，获得化学发光水凝胶；其中，所述N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)溶液的浓度为1～24mmol/L，所述过氧化氢溶液的浓度为0.01～1.00mol/L，所述步骤(3)中得到的产物与N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)溶液、过氧化氢溶液的体积比为1～3：1～3：2～6。

根据上述的技术方案，优选的情况下，步骤(1)中，所述乙酸溶液的体积分数为2.0％。