用于表征水溶液的聚(二乙炔)传感器阵列的制作方法

文档序号:22582803发布日期:2020-10-20 17:10阅读:219来源:国知局
用于表征水溶液的聚(二乙炔)传感器阵列的制作方法

本发明涉及用于检测水溶液中的分析物和该分析物的水平的比色聚二乙炔(pda)传感器阵列。特别是,本发明涉及使用所述传感器检测诸如啤酒和啤酒前驱物之类的饮料中存在的分析物和所述分析物的水平。



背景技术:

从诸如乳制品或酒精和非酒精饮料之类的复杂混合物中快速、可靠地检测风味的方法对产品开发、质量和安全具有重要意义。

当今占优势的方案仍然相当复杂且劳动强度大,集中于气相色谱和/或传感面板。采用人工膜和电化学技术的电子舌传感器是一个新兴的概念,但在它们能变得可广泛应用之前仍需解决许多技术、材料、和计算的挑战。因此高度需要允许快速现场筛选的替代方案。在这一背景下尤其令人感兴趣的是例如基于聚(二乙炔)(pda)的比色传感器。二乙炔(da)单体无需催化剂或者引发剂即可在数分钟内聚合成通常是蓝色聚合物的pda。作为对包括温度、溶剂暴露、或者配体-受体相互作用在内的各种外部刺激的响应,pda经历了可易于检测的从蓝色到红色(和从非荧光到荧光)的配置位移。报道了嵌入至静电纺丝纤维中、囊泡形式的pda传感器连接至碳纳米管、无机多孔材料、或者纸张等。

ep2947455a1公开了与水汽敏感反应的水合变色的聚二乙炔(pda)-阳离子复合组合物和该pda复合组合物的水合变色薄膜。公开了在制备pda复合物中使用pcda(10,12-二十五碳二炔酸)、tcda(10,12-二十三碳二炔酸)、hcda(8,10-二十一碳二炔酸)。因此该pda复合物是具有诸如li+、na+、k+、rb+、cs+之类的碱金属抗衡离子的以上酸的聚合物。并未公开用于通过比色测量表征包括分析物的水性组合物的、空间上分离的pda阵列。

us2016/0061741a1公开了基于单体pcda、tcda、和dcda的pda和pda/zno纳米复合物[0008],和它们作为用于选定的有机液体(例如,甲醇、乙醇、苄醇、辛醇、二乙基醚、dmf、dcm、thf、和丙酮[0073])的化学传感剂的应用。并未公开允许表征包括分析物的水溶液的、空间上分离的pda的阵列。

ep1161688b1公开了包括脂质和聚合物的聚集颗粒[0005]。该聚合物可以是二乙炔酸和二乙炔衍生物,诸如二十三碳二炔酸(tcda)、二十三碳二炔酸甲酯、二十五碳二炔酸(pcda)、和二十五碳二炔酸甲酯。所公开的脂质优选是磷脂[0011]。聚集颗粒可通过在肽的存在下提供颜色位移而用于检测该肽(天然肽)或其类似物[0013]。并未公开允许表征包括分析物的水溶液的、空间上分离的pda的阵列。

eaidkongt.etal.,j.mater.chem.,2012,22,5970公开了使用纸基pda作为从包括pcda和tcda的八种二乙炔单体制备的比色传感器(摘要和图1)。该阵列用于来自汽车燃料的挥发性有机物的气相检测。并未公开通过水相中的测量来表征诸如饮料之类的水溶液。



技术实现要素:

尽管考虑了pda传感器的各种应用,但它们在食品和饮料安全性、开发、以及工艺检测的背景下的用途很大程度上仍然尚未被开发。因此,用于快速、廉价、且可靠的现场表征和/或检测水溶液中的分析物的pda传感器将会是有利的。特别地,能够提供饮料或者饮料前驱物的指纹型鉴定并且能够在例如两个不同饮料批次或品牌之间进行快速区分的pda传感器阵列将会是有利的。将用于测试批次的相同阵列的比色响应与参比批次的响应进行比较例如确定测试批次与参比批次相似将会是特别有利的。

因此,本发明的发明目的涉及提供用于快速且可靠表征和/或检测水溶液中、特别是在诸如饮料(例如乳制品或啤酒)之类的复杂水溶液中的分析物或所述分析物的水平的pda传感器阵列。特别是,本发明的发明目的在于提供一种pda传感器阵列,其解决了现有技术的上述问题,提供了一种在包括感兴趣的分析物(诸如例如啤酒中的风味成分)的水溶液之间表征和/或区分的可靠且快速的方法。

因此,本发明的一个方面涉及一种针对至少一种分析物表征水溶液的方法,包括以下步骤:

a)提供包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使所述传感器阵列接触所述水溶液的样品,

c)测量所述聚二乙炔对于所述水溶液的比色响应,

其中所述聚二乙炔从包括一种或多种二乙炔单体的组合物聚合而成,所述二乙炔单体包括选自由任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和任选取代的c2-c30炔基构成的群组的一种或多种取代基,其中

所述聚二乙炔能够在与所述分析物接触时产生比色响应,并且其中

所述至少一种分析物选自由分子量低于2000g/mol的有机分子、所述有机分子的盐、和无机盐构成的群组。

本发明的另一方面涉及一种针对多种分析物表征啤酒或啤酒前驱物的方法,包括以下步骤:

a)提供包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使所述传感器阵列接触啤酒或者啤酒前驱物的样品,

c)测量所述聚二乙炔对于所述啤酒或者所述啤酒前驱物的比色响应,并且

其中所述聚二乙炔是从包括二乙炔单体或它们的混合物的组合物聚合而成的聚合物,并且

其中针对每一种分析物的所述传感器阵列包括至少一种能够对接触所述分析物产生比色响应的聚二乙炔,并且

其中所述分析物是啤酒的风味成分。

本发明的另一方面是一种将测试水溶液与包括至少一种分析物的参比水溶液进行比较的方法,包括以下步骤:

a)提供至少两个相同的传感器阵列,所述传感器阵列包括至少两种不同的聚二乙炔,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使第一传感器阵列和所述测试水溶液的样品接触,第二传感器阵列和参比水溶液接触,

c)将所述第一传感器阵列的所述聚二乙炔的比色响应与所述第二传感器阵列的所述聚二乙炔的比色响应进行比较,

其中所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列的相似比色响应表明所述测试水溶液与所述参比水溶液类似;并且

其中所述聚二乙炔是从包括二乙炔单体或它们的混合物的组合物聚合而成的聚合物。

本发明的又一方面涉及一种传感器阵列,包括至少两种不同的聚二乙炔,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,并且

其中所述聚二乙炔从包括一种或多种二乙炔单体的组合物聚合而成,所述二乙炔单体包括选自由任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和任选取代的c2-c30炔基构成的群组的一种或多种取代基,其中

所述聚二乙炔能够在与分析物接触时产生比色响应。

本发明人已令人惊讶地发现,使用以上方法,他们能在非常紧密关联的水溶液(诸如例如紧密关联的饮料)之间进行表征、甚至区分。因此仅使用一些不同的二乙炔单体并通过仅测量这些啤酒中的一些分析物来说明能够区分例如4种商品啤酒的方法。

附图说明

图1a至图1f示出了从h/t(1:1摩尔比)(a)、h(b)、p/t(1:1摩尔比)(c)、p(d),h/p(1:1摩尔比)(e)、和t(f)制造的传感器暴露于实验室环境的rgb强度随时间的变化。

[t=10,12-二十三碳二炔酸(98%),p=10,12-二十五碳二炔酸(97%),h=5,7-十六碳二炔酸(97%)]。

图2a至图2c示出了由t、p、和h以及它们的3/1、1/1、和1/3体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于100%etoh(a)、10%etoh(b)、和100%h2o(c)后rgb颜色变化分布;图2d示出了从相同传感器阵列获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图3a至图3c示出了:从不同da单体浓度制造的由t和p以及它们的1/1体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于100%etoh(a)、10%etoh(b)、和100%h2o(c)后rgb颜色变化分布;图3d示出了从传感器阵列(n=3)获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图4a至图4d示出了从不同单体浓度制造的由t和p以及它们的1/1体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于2.5%etoh(a)、5%etoh(b)、10%etoh(c)、和15%etoh(d)溶液后rgb颜色变化分布;图4e示出了从传感器阵列(n=3)获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图5a至图5d示出了从不同单体浓度制造的由t和p以及它们的1/1体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于5%etoh(a)、或者用2ppm(b)、19ppm(c)、或155ppm乙酸乙酯补充的5%etoh溶液后rgb颜色变化分布;图5e示出了从传感器阵列获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图6a至图6d示出了从不同单体浓度制造的由t和p以及它们的1/1体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于5%etoh(a)、或者用2ppm(b)、16ppm(c)、或155ppm丁二酮补充的5%etoh溶液后rgb颜色变化分布;图6e示出了从传感器阵列获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图7a至图7d示出了从不同单体浓度制造的由t和p以及它们的1/1体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于5%etoh(a)、或者用2ppm(b)、19ppm(c)、或186ppm戊二酮补充的5%etoh溶液后rgb颜色变化分布;图7e示出了从传感器阵列获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图8a至图8d示出了从不同单体浓度制造的由t和p以及它们的1/1体积比混合物构成的纸基pda传感器阵列在暴露于4种不同商品啤酒:carlsbergnordic(cbn)、tuborgclassic(tbc)、carlsbergclassic(cbc)、和wiibroe(wb)后rgb颜色变化分布。

图8e示出了针对carlsbergnordic(cbn)、tuborgclassic(tbc)、carlsbergclassic(cbc)、和wiibroe(wb)从传感器阵列获得的rgb颜色变化的相应pc得分图。

图8f至图8g示出了针对4种不同商品啤酒:carlsbergnordic(cbn)、tuborgclassic(tbc)、carlsbergclassic(cbc)、和wiibroe(wb)的传感器阵列颜色。图9a示出了针对用于不同pda传感器类型或者它们的组合(t、t/p、p、p/h、h、h/t)的4种啤酒的色差,而图9b示出了t、t/p、和p聚合物浓度不同时啤酒之间的色差。

图9示出了一个da单体形成囊泡和纳米颗粒的示例的示意性概述,其可以作为基于溶液的检测在溶液中使用。

图10a至图10b示出了用根据实施例9制作的传感器检测醇、酯、和4-vg(10a),特别是4-vg(10b)的结果,该结果以溶液的比色响应的形式显示。测试的传感器(表2的传感器3、14、18的混合物)示出了对于分析物(10a)的敏感性和在模拟啤酒环境的其他分析物(10b)存在的情况下测量4-vg的存在的能力。

图11a至图11b示出了表现红色色度位移(rcs,11a)或者色调(11b)值的差异的饼图如何可鉴定、表征并允许参比阵列与测试阵列进行比较以确定一种啤酒是否与另一种啤酒相似/相同或者不同。4种啤酒在每个阵列具有10个传感器的这一rcs测试中显示出不同。饼图上的数字对应根据实施例的表2和表3的不同纸传感器。更暗的颜色表示更高的根据实施例中表明的方法计算出的rcs或者色调值(从0到100)。

图12a至图12d示出了表格(表2)中作为单体集合的代表性示例的da单体4、14、18、和8的合成过程,。

在下文中现将更详细地描述本发明。

具体实施方式

定义

在更详细地讨论本发明之前,将首先定义以下术语和惯例。

水溶液

在本文中,最广义上的水溶液是包含任何量的水的任何液体。它包括均质溶液或混合物以及诸如例如水中脂肪(例如牛奶)的分散液或乳浊液之类的不均质混合物。特别地,本发明的水溶液可以在水中包含多种分析物和其他成分的复杂混合物。水溶液可以与水性组合物互换使用。

分析物

在本文中,最广义上的分析物是能够与本发明的传感器阵列相互作用的任何化合物或实体。分析物可存在或不存在于本发明的水溶液的样品中。分析物可被溶解、分散、或者是乳浊液的一部分。

传感器阵列

在本文中,传感器阵列是包括多个(两个或更多个)能够与感兴趣的分析物相互作用的、空间上分离的固体载体。特别地,在本发明的传感器阵列中,传感器包括本发明的聚二乙炔,其足以产生可测量的比色响应的量。

二乙炔单体

在本文中,二乙炔单体是在聚合过程中使用以生成聚二乙炔的单体(或多种单体)。由单键分离的两个乙炔基构成的二乙炔基(r’-≡-≡-r”)被包括在这些单体中。这些单体可包括多个二乙炔基,这促进了交叉偶联,并因此促进了非线性聚二乙炔。

聚(二乙炔)

在本文中,聚二乙炔是从二乙炔单体的聚合获得的聚合物。当在聚合期间使用仅具有一个二乙炔基元的单一的二乙炔单体时,它们可由以下通式(a)表示。

这种聚合得到了具有沿着聚合物链均匀分布的r’和r”基团的线性聚合物。当使用两种或更多种不同单体的混合物时,r基团可沿着聚合物链无规地变化。此外,如果单体包括多于一种二乙炔基(例如,如果r’和/或r”包括附加的二乙炔基),则会发生交叉偶联,并且可获得非线性聚合物或者聚合物基质。

有机分子

在本文中,有机分子具有其通常的含义。它不包括大的大分子或者聚合物,但可包括有机分子的盐或游离碱或酸以及结合金属离子的分子(螯合物)。相关的子基团包括低于一定分子量阈值的小分子、和易挥发有机化合物(vocs)、以及风味分子,特别是啤酒风味成分。

无机盐

在本文中,无机盐具有其通用含义,并且是阳离子种类和阴离子种类的组合。它可进一步包括游离离子,例如那些可在一些情况下,没有存在的抗衡离子时结合至聚二乙炔传感器的离子。

表征

在本文中,表征具有其通用含义,并且涉及获得能够实现表征包括一种或多种分析物的水性组合物的数据集合。表征可以与鉴定互换使用。从对于分析物量的任何改变或者更多可测量的分析物的存在将提供可测量的不同结果这种意义上来说,表征优选能够提供对于分析物的具体水性组合物所唯一的数据集合。也就是说,表征理想地能够在具有不同的分析物含量和/或包括的分析物的不同水平之间进行区分。

任选取代的

在本文中,“任选取代的”意即化学基元或者基团可被或者未被有机合成领域中已知的一个或者多个可相容的取代基所取代。在本文中,“取代的”意即化学基元或者基团除了由该基元或基团的名称所暗示的那些之外还可包括附加的一个或者多个取代基(附加的化学基元或基团)。

烷撑基、烯撑基、炔撑基

在本文中,烷撑基、烯撑基、炔撑基具有它们的通用含义,即它们表示烃链,其中烷撑基只包括单键,其中烯撑基包括至少一个碳-碳双键,而炔撑基包括至少一个碳-碳三键。烃链可以是直链或者支链。链可以是开放式的,即如由例如-(ch2)n-(n是整数)表示的那样。

风味成分

在本文中,风味成分是能够贡献于例如饮料的风味、即能够与人体或动物味觉检测系统相互作用的任何分子或者盐。诸如啤酒、苹果酒、和葡萄酒之类的具体饮料具有对于本领域技术人员已知的具体风味成分。风味成分可具体包括有机化合物、该有机化合物的盐、以及无机盐。

饮料及其前驱物

在本文中,饮料是包括典型作为饮料的风味组分的分析物的用于人类消耗的水性组合物。饮料的前驱物是在到达最终产品(饮料)之前、在生产线中的任何阶段时的水性中间产物。

氨基酸

在本文中,最广义上的氨基酸是可存在于分析的溶液中的任何天然氨基酸或者合成氨基酸。这不仅包括了蛋白氨基酸,也包括了其天然衍生物和合成衍生物。

比色响应

在本文中,比色响应是由分析的水溶液中的一种或多种分析物诱导的、存在于传感器阵列上的一种或多种聚二乙炔中的可测量的颜色变化。该颜色变化可与参比阵列(任选地接触参比溶液)进行比较,或者在接触样品溶液之前与相同的阵列进行比较。颜色变化可在可见光谱内,但也可延伸至红外光谱和紫外光谱内。比色响应也可以是在已接触不同样品溶液的各自阵列上的两种或多种相应的聚二乙炔之间的色差。存在着如以下所述和实施例中的多种子型比色响应。

在一个实施方式中,比色响应可通过测定每一个传感器在与水溶液接触之前和之后的rbg值和吸光度来测定。在传感器置于固体载体(例如,纸张上)的实施方式中,颜色可例如借助于扫描仪来测定,而当传感器在溶液中时,可使用分光光度计。然后比色响应可被测定为rgb值的变化(δrgb)或者吸光度的变化。

在一个实施方式中,比色响应通过测定多个传感器在与水溶液接触之前和之后的rgb、并通过标准统计方法(例如,通过主成分分析)分析rgb值来测定。pcg例如可用于测定群平均值,其可用作比色响应的指征。这例如可如在“检测”部分中的以下实施例中表述的一样来完成。群平均值的空间中的接近表示两个水溶液类似。

在一个实施方式中,比色响应可通过计算具体颜色基于rgb值的百分比(例如红色、绿色、或者蓝色的百分比)的百分比变化来测定。百分比蓝色(crblue)的比色响应例如可通过测定每个传感器在于水溶液接触之前和之后在两种具体波长下(例如,在640nm和548nm下)的光吸收度、然后计算具体吸光度的百分比的变化来测定。

在一个实施方式中,比色响应通过测定如在“检测”部分中的实施例中定义的红色色度位移(rcs)来测定。在一个实施方式中,比色响应通过测定如在“检测”部分中的实施例中定义的色调值的变化来测定。

本发明的方法

本发明已开发一种能够通过比色测量来表征复杂水溶液的涉及基于聚二乙炔的传感器阵列的方法。

因此,本发明的第一方面是一种针对至少一种分析物表征水溶液的方法,包括以下步骤:

a)提供包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使所述传感器阵列接触所述水溶液的样品,

c)测量所述聚二乙炔对于所述水溶液的比色响应,

其中所述聚二乙炔从包括一种或多种二乙炔单体的组合物聚合而成,所述二乙炔单体包括选自由任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和任选取代的c2-c30炔基构成的群组的一种或多种取代基,其中

所述聚二乙炔能够在与所述分析物接触时产生比色响应,并且其中

所述至少一种分析物选自由分子量低于2000g/mol的有机分子、所述有机分子的盐、和无机盐构成的群组。

本发明的另一方面是一种将测试水溶液与包括至少一种分析物的参比水溶液进行比较的方法,包括以下步骤:

a)提供至少两个相同的传感器阵列,所述传感器阵列包括至少两种不同的聚二乙炔,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使第一传感器阵列与所述测试水溶液的样品接触,第二传感器阵列和参比水溶液接触,

c)将所述第一传感器阵列的所述聚二乙炔的比色响应与所述第二传感器阵列的所述聚二乙炔的比色响应进行比较,

其中所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列的相似比色响应表明所述测试水溶液与所述参比水溶液类似;并且

其中所述聚二乙炔是从包括二乙炔单体或它们的混合物的组合物聚合而成的聚合物。

在本文中,“相同的传感器阵列”从它们由类似的方法生产并对于阵列中的每一个传感器而言具有相同的聚二乙炔单体及其比例的意义上说被定义为实质上相同。

在本文中,术语“相似的溶液”被定义为在例如第一传感器阵列和第二传感器阵列的比色分析之后结果在本领域技术人员所容易限定的给定阈值内可进行比较的溶液。例如,可通过在主成分(pc)分析图中空间上的接近来测定两个传感器是否已经受接近相同或者相似的溶液。因此,在通过与两种不同水溶液接触之前和之后测定的rgb值的pca所获得的群平均值的空间中越接近,这两种水溶液就被视为更相似。或者,阵列可就以下参数中的一者或多者进行比较:每一个pda传感器的具体颜色的百分比变化(例如,crblue)、δrgb、红色色度位移(rcs)、和/或色调值。如果这些参数中的一者或多者的差别低于预定阈值,则两种水溶液被视为相似。类似地,如果这些参数中的一者或多者的差别高于预定阈值,则两种水溶液被视为不同。例如,相似的比色响应可以是在每一个传感器的10%内,诸如8%内,诸如6%,4%,3%,2%,1%,0.5%,诸如优选每一个传感器的0.1%的比色响应。

本发明的二乙炔单体在通过例如藉由使它们经受诸如uv辐射之类的辐射来激活而在溶液中聚合。所形成的聚二乙炔可从单一单体或者两种或更多种不同单体来形成。包括单一的二乙炔基元的单体或者单体的混合物将形成线性聚合物,而如果附加的二乙炔单体被包括在诸如c2-c30炔基中,则可形成诸如聚合物基质之类的交联聚合物。因此,在本发明的一个实施方式中,任选取代的c2-c30炔基包括附加的二乙炔基,诸如一个附加的二乙炔基或者多个附加的二乙炔基。

在优选实施方式中,二乙炔单体可被聚乙二醇烷基醚所取代。或者,在优选实施方式中,二乙炔单体可被a.任选取代的咪唑鎓所取代。这种基团可例如改善单体的溶解性。

本发明的二乙炔单体可以以分别附接至二乙炔基元和端基的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基的形式包括任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和/或任选取代的c2-c30炔基。因此,在本发明的另一实施方式中,所述一种或多种二乙炔单体选自根据式(i)或式(ii)的二乙炔

、或它们的混合物的群组,其中

l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自由任选取代的c1-c30烷撑基、任选取代的c2-c30烯撑基、和任选取代的c2-c30炔撑基构成的群组,

r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、or3、sr3、-coor3、-conr4r5构成的群组,其中

r3、r4、和r5单独选自由氢、被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸,

z选自由任选取代的烷撑基、芳基、-conh-(ch2)x-hnco-(其中x为1和20之间的整数)、和杂芳基构成的群组。

l基团的长度可在式(i)和式(ii)的单独的单体两者上变化,也可在所使用的不同单体中变化,因此在本发明的一个实施方式中,l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自由c1-c20、诸如c1-c18、诸如c1-c15、诸如c2-c12任选取代的烷撑基、烯撑基、和炔撑基构成的群组。l1、l2、l3、和l4也可相同或者不同,且单独选自–(ch2)n-基团,其中n是1至30,诸如1至20、1至18、1至15,诸如优选1至12。

本发明人已发现,单独的单体中的(例如,l1的链长度和l2、l3、和/或l4中的一者或多者之间的)链长度的变化因对于单独的分析物产生的比色响应的变化而提供了良好的分析物表征。

单体中链长度的各种组合可用于对具体组成或分析物提供最佳表征。对于l1相对于l2或者l3相对于l4的链长度的有利组合可优选是c1-c20相对于c10-c30,诸如c1-c10相对于c10-c20、c2-c8相对于c5-c15、c2-c8相对于c8-c15、c2-c6相对于c4-c12,诸如c2-c6相对于c6-c12。

因此,在具体实施方式中,根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3中的至少一者不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c1-c15任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基,并且l2和l4中的至少一者是c16-c30任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。或者,根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c1-c10任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基、并且l2和l4中的至少一者是c11-c20任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。或者,根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c1-c8任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基、并且l2和l4中的至少一者是c9-c15任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。或者,根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c5-c8任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基、并且l2和l4中的至少一者是c9-c12任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。

单体端基r1和r2可被选择成只是甲基,或者它们可选自能够与具体的分析物或该分析物的基团相互作用的官能团。例如,如果感兴趣的官能团包括乙烯基,对乙烯基具有反应性的端基可用于一种或者多种二乙炔单体中。

更具体而言,如上所述,r1和r2可相同或者不同,并且可单独选自由–ch3、or3、sr3、-coor3、-conr4r5构成的群组,其中

r3、r4、和r5单独选自由氢、被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸。

聚乙二醇烷基醚可优选是聚乙二醇甲基醚、聚乙二醇乙基醚、或者聚乙二醇丙基醚,特别是聚乙二醇甲基醚。

氨基酸特别是可以选自由组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸构成的群组。氨基酸可以优选为精氨酸。聚乙二醇(peg)烷基醚可包括1-30个peg单元。

在一个优选实施方式中,r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、和-coor3构成的群组。在另一优选实施方式中,r3、r4、和r5单独选自由氢、和c1-c3烷基构成的群组。

式(ii)的z基团可以是能够在两个二乙炔基元之间形成连接的任何基团。这些基团可包括任选取代的烷撑基、芳基、-conh-(ch2)x-hnco-(其中x为1和20之间的整数)、和杂芳基构成的群组。一个这种基团可包括邻-二羟基对苯二甲酸,其中l2/l3通过在两个羟基处的醚链接进行附接。

在本发明特别优选的实施方式中,式(i)和式(ii)中提供的取代基按如下进行选择:

l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自–(ch2)n-基团,其中n是1至20范围内的整数,

r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、-coor3、-conr4r5构成的群组,其中r3、r4、和r5单独选自由氢、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸,并且

z选自由任选取代的烷撑基、芳基、-conh-(ch2)x-hnco-(其中x为1和20之间的整数)、和杂芳基构成的群组。

在本发明的一个实施方式中,一种或多种二乙炔单体选自根据式(i)的二乙炔的群组,其中

l1是–(ch2)n-基团,其中n是1至20范围内、例如1至10范围内、诸如1至8范围内、例如1至6范围内的整数;

l2是–(ch2)n-基团,其中n是1至20范围内、例如10至20范围内、诸如5至15范围内、例如8至15范围内、诸如4至12范围内、例如6至12范围内的整数;并且

r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、-coor3、-conr4r5构成的群组,其中r3、r4、和r5单独选自由氢、被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸。

特别优选的二乙炔单体列出在下表1中。

表1–优选的二乙炔单体:

在特别优选的实施方式中,二乙炔单体选自由5,7-十六碳二炔酸、10,12-二十三碳二炔酸、10,12-二十五碳二炔酸、或它们的混合物构成的群组。

本发明的阵列的pda通过用于形成它们的单体和它们进行聚合的条件来限定。本发明人已发现,从两种或更多种不同的二乙炔单体聚合而成的混合pda聚合物在表征水性组合物方面是特别有利的。因此,在一个实施方式中,聚二乙炔中的至少一者是从包括至少两种不同二乙炔单体的混合物聚合而成的聚合物。

在聚合期间使用的条件也可影响阵列的性能,并且可取决于分析物和所使用的单体而变化。特别是,在聚合期间使用的单体在例如固体载体上的浓度可影响比色响应。因此,特别是对于诸如纸张之类的固体载体而言,在聚合期间二乙炔单体或者二乙炔单体的混合物的浓度可以在1mm至1000mm的范围内,在诸如2mm至500mm、5mm至200mm、8mm至150mm、10mm至100mm的范围内,在诸如优选20mm至75mm的范围内。

对于包括许多分析物的任何给定水性组合物,可预先已知这些分析物中的一些,在阵列上提供能够在具体分析物的存在下产生比色响应的聚二乙炔是特别有利的。因此,在优选实施方式中,该方法是一种针对至少第一分析物和第二分析物表征水溶液的方法,并且其中至少一种聚二乙炔能够在与所述第一分析物接触时产生比色响应,并且所述至少一种聚二乙炔能够在与所述第二分析物接触时产生比色响应。类似地,该方法可以是针对多种分析物表征水溶液的方法,并且其中针对每一种分析物所述传感器阵列包括至少一种能够对于接触至所述分析物产生比色响应的聚二乙炔。因此,该方法可以是表征至少3种分析物、例如至少5种分析物、诸如在2种至20种分析物范围内的方法。

优选地,本发明的pda不应当仅响应给定分析物的存在,还应取决于存在分析物的何种水平(浓度)而不同地响应。因此,该方法可进一步是针对至少一种分析物的水平表征水溶液的方法,其中所述传感器阵列包括至少一种能够产生取决于所述分析物的水平的比色响应的聚二乙炔。分析物的水平可具体地是其在水溶液中以例如mm、g/mol、%(w/w)、或%(v/v)表示的浓度。

用于通过本发明的方法分析的水溶液可以是在各种领域和工业(诸如食品和饮料生产、包括诊断的医学、以及环境监测)中重要的溶液。因此,在优选实施方式中,水溶液选自由饮料前驱物、饮料、水性工业废物、污水、非人类生物样品、血浆、尿液、和唾液构成的群组。更优选地是,水溶液是饮料或饮料的前驱物。饮料可选自由啤酒、苹果酒、白葡萄酒、桃红葡萄酒、红酒、乳制品、软饮料、酒精软饮料、和它们的前驱物构成的群组,最优选是啤酒和啤酒的前驱物。特别是,饮料前驱物可选自由麦芽汁和发酵麦芽汁构成的群组。

本发明的分析物可以是能够与传感器的pda相互作用的任何有机分子、离子、或盐。有机分子可优选是分子量在5-2000g/mol,诸如10-1500g/mol、20-1000g/mol,诸如优选30-500g/mol的范围内的有机分子。本方法的优选用途在于表征例如用于人类或动物消耗的液体食品或饮料。因此,在优选的实施方式中,所述至少一种分析物、诸如优选所有分析物是饮料的风味成分。本发明所设想特别有用的一个领域是在表征啤酒和/或啤酒前驱物中。

存在于啤酒中的所述风味成分可选自由乙醇、碳酸、酒花苦味质(诸如反式异草酮)、酒花油成分(诸如月桂烯、蛇麻烯、含氧蛇麻烯)、麦芽酚、单糖、二糖、香蕉酯(诸如乙酸3-甲基丁酯、乙酸2-甲基丙酯)、苹果酯(诸如己酸乙酯和辛酸乙酯)、3-甲基丁醇、二甲基硫醚、c6-c12脂肪酸(诸如辛酸)、乙酸、丙酸、乙酸乙酯、2,3-丁二酮、柠檬酸、马来酸、多酚(诸如无色花青素)、三糖(诸如麦芽三糖)、氨基酸(诸如脯氨酸)、丁二酮、戊二酮、乙醛、乙酸异丁酯、丙醇、异丁醇、乙酸异戊酯、异戊醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸2-苯基乙酯、辛酸、己酸、癸酸、芳樟醇、柠檬烯、戊二酮、λ-癸内酯、2-苯乙醇、反式-2-壬烯醛、4-乙烯基愈创木酚(4-vg)、硫化氢、3-甲基-2-丁烯-1-硫醇、和氯化钠构成的群组。特别优选的风味成分包括选自由乙醇、乙酸乙酯、丁二酮、4-乙烯基愈创木酚、己酸乙酯、乙酸异戊酯、和戊二酮构成的群组中的那些。

在一个实施方式中,至少一种分析物选自由乙醇、戊二酮、乙酸乙酯、4-乙烯基愈创木酚、己酸乙酯、乙酸异戊酯、和丁二酮构成的群组中化合物中的一者或者多者、优选全部。

在一个优选实施方式中,本发明的分析物是乙醇,并且所述传感器阵列包括至少一种能够取决于乙醇的水平而产生比色响应的聚二乙炔。本发明人已发现,本发明的传感器阵列能够在诸如啤酒之类的水性组合物中不同水平的乙醇之间进行检测和区分,但重要的是,他们也已惊讶地发现,该阵列能够同时测量以远低于乙醇的量存在的其他分析物的存在和水平。水溶液中乙醇的水平可以在0.01-90%(v/v)、诸如0.01-80%(v/v)、0.01-70%(v/v)、0.01-50%(v/v)、0.01-30%(v/v)、0.01-20%(v/v)、0.05-20%(v/v)、0.10-15%(v/v)、0.20-10%(v/v)、诸如优选0.5-8%(v/v)的范围内。在一个优选实施方式中,本发明的分析物是戊二酮,并且所述传感器阵列包括至少一种能够取决于戊二酮的水平而产生比色响应的聚二乙炔。水溶液中戊二酮的水平可以在0.01-90%(v/v)、诸如0.01-80%(v/v)、0.01-70%(v/v)、0.01-50%(v/v)、0.01-30%(v/v)、0.01-20%(v/v)、0.05-20%(v/v)、0.10-15%(v/v)、0.20-10%(v/v)、诸如优选0.5-8%(v/v)的范围内。在一个优选实施方式中,本发明的分析物是乙酸乙酯,并且所述传感器阵列包括至少一种能够取决于乙酸乙酯的水平而产生比色响应的聚二乙炔。水溶液中乙酸乙酯的水平可以在0.01-90%(v/v)、诸如0.01-80%(v/v)、0.01-70%(v/v)、0.01-50%(v/v)、0.01-30%(v/v)、0.01-20%(v/v)、0.05-20%(v/v)、0.10-15%(v/v)、0.20-10%(v/v)、诸如优选0.5-8%(v/v)的范围内。在一个优选实施方式中,本发明的分析物是丁二酮,并且所述传感器阵列包括至少一种能够取决于丁二酮的水平而产生比色响应的聚二乙炔。水溶液中丁二酮的水平可以在0.01-90%(v/v)、诸如0.01-80%(v/v)、0.01-70%(v/v)、0.01-50%(v/v)、0.01-30%(v/v)、0.01-20%(v/v)、0.05-20%(v/v)、0.10-15%(v/v)、0.20-10%(v/v)、诸如优选0.5-8%(v/v)的范围内。在一个优选实施方式中,本发明的分析物是异戊醇、异丁醇、苯乙醇、丙醇、或者4-vg,并且所述传感器阵列包括至少一种能够取决于异戊醇、异丁醇、苯乙醇、丙醇、或者4-vg的水平而产生比色响应的聚二乙炔。水溶液中异戊醇、异丁醇、苯乙醇、丙醇、或者4-vg的水平可以在0.01-90%(v/v)、诸如0.01-80%(v/v)、0.01-70%(v/v)、0.01-50%(v/v)、0.01-30%(v/v)、0.01-20%(v/v)、0.05-20%(v/v)、0.10-15%(v/v)、0.20-10%(v/v)、诸如优选0.5-8%(v/v)的范围内。

本发明的方法中使用的传感器阵列包括空间上分离的pda聚合物,其可通过各种手段针对水性组合物而存在。因此,在一个实施方式中,所述至少两种不同的聚(二乙炔)聚合物定位在囊泡或者胶团中。或者,所述至少两种不同的聚(二乙炔)聚合物定位在固体载体上。固体载体可优选选自由纸基固体载体、聚合物基固体载体、金属基固体载体、无机多孔材料基固体载体、静电纺丝纤维、碳纳米管基固体载体、或它们的任何混合物构成的群组,最优选纸基固体载体。纸基固体载体已被发现对于本阵列特别有用,并且提供了易于生产包括多个pda“点”的阵列。pda点可通过各种手段、诸如例如溶液中的单体的喷墨打印来定位在纸基固体载体上。

传感器阵列可包括两种或更多种不同的pda聚合物,其在空间上分离且可单独寻址。更优选的是,传感器阵列包括至少3种不同的聚(二乙炔)聚合物,诸如至少4种、至少5种、至少10种、诸如至少15种不同的聚(二乙炔)聚合物。甚至更优选地是,传感器阵列包括至少3种不同的来自于表1的聚(二乙炔)聚合物,诸如至少4种、至少5种、至少10种、诸如至少15种不同的来自于表1的聚(二乙炔)聚合物。

本发明人已惊讶地发现,本方法能够在包括多种分析物的复杂水溶液之间进行区分。特别是,已示出该方法可区分商品啤酒,包括具有相同乙醇百分比的商品啤酒。因此,在优选的实施方式中,本发明的方法能够区分不同的啤酒或啤酒前驱物。甚至更优选地是,该方法能够区分来自于不同批次和/或不同啤酒厂的啤酒或啤酒前驱物。类似地,该方法可用于以下试验:试验啤酒或麦芽汁能否被视为与参比啤酒或麦芽汁类似。

本发明对于啤酒和啤酒前驱物的标准和生产检测是有用的。因此,本发明的附加方面是一种针对多种分析物表征啤酒或啤酒前驱物的方法,包括以下步骤:

a)提供包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使所述传感器阵列接触啤酒或者啤酒前驱物的样品,

c)测量所述聚二乙炔对于所述啤酒或者所述啤酒前驱物的比色响应,并且

其中所述聚二乙炔是从包括二乙炔单体或它们的混合物的组合物聚合而成的聚合物,并且

其中针对每一种分析物的所述传感器阵列包括至少一种能够对接触所述分析物产生比色响应的聚二乙炔,并且

其中所述分析物是啤酒的风味成分。

本发明的传感器阵列

本发明的又一方面涉及一种包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,并且

其中所述聚二乙炔从包括一种或多种二乙炔单体的组合物聚合而成,所述二乙炔单体包括选自由任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和任选取代的c2-c30炔基构成的群组的一种或多种取代基,并且

所述聚二乙炔能够在与分析物接触时产生比色响应。

优选的是,所述传感器阵列如在本发明的第一方面中限定的一样。因此,优选的是,所述传感器阵列包括本发明的第一方面而限定的、或者更优选地如根据以上式(i)或式(ii)限定的二乙炔单体聚合而成的聚二乙炔。或者,啤酒的风味成分优选如以上第一方面而限定的一样。一般而言,应当注意的是,本发明的一个方面的上下文中描述的实施方式和特征也适用本发明的其他方面。

本发明描述的比色响应如以上限定的一样,是定位在传感器阵列上的pda中可测量的颜色变化。颜色变化可例如通过在使其接触待分析的水溶液之后(使用例如600dpi平板扫描仪)扫描该阵列、并与类似的未处理的阵列或用参比溶液(例如,水或者参比啤酒或麦芽汁)处理的阵列的扫描进行比较来进行分析。颜色变化可通过图像软件(例如,)根据rgb变化(红色、绿色、蓝色)来进行分析以提供定量数据。这些测量可优选执行两次或三次,以改善数据可靠性和统计显著性。然后可使用适当的统计方法和软件来分析定量数据。主成分分析已经证实就这一点而言特别有用。对于液体基传感器阵列,例如基于胶团,优选从吸光度测量来测定或者计算比色响应。

本发明由以下事项来进一步限定:

1、一种针对至少一种分析物表征水溶液的方法,包括以下步骤:

a)提供包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使所述传感器阵列接触所述水溶液的样品,

c)测量所述聚二乙炔对于所述水溶液的比色响应,

其中所述聚二乙炔从包括一种或多种二乙炔单体的组合物聚合而成,所述二乙炔单体包括选自由任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和任选取代的c2-c30炔基构成的群组的一种或多种取代基,其中

所述聚二乙炔能够在与所述分析物接触时产生比色响应,并且其中

所述至少一种分析物选自由分子量低于2000g/mol的有机分子、所述有机分子的盐、和无机盐构成的群组。

2、根据条目1所述的方法,其中所述任选取代的c2-c30炔基包括附加的二乙炔基。

3、根据条目1或2所述的方法,其中所述一种或多种二乙炔单体选自根据式(i)或式(ii)的二乙炔

、或它们的混合物的群组,其中

l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自由任选取代的c1-c30烷撑基、任选取代的c2-c30烯撑基、和任选取代的c2-c30炔撑基构成的群组,

r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、or3、sr3、-coor3、-conr4r5构成的群组,其中

r3、r4、和r5单独选自由氢、被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸,

z选自由任选取代的烷撑基、芳基、-conh-(ch2)x-hnco-(其中x为1和20之间的整数)、和杂芳基构成的群组。

4、根据条目3所述的方法,其中l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自由c1-c20、诸如c1-c18、诸如c1-c15、诸如c2-c12任选取代的烷撑基、烯撑基、和炔撑基构成的群组。

5、根据条目3至4中任一项所述的方法,其中l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自–(ch2)n-基团,其中n是1至30,诸如1至20、1至18、1至15,诸如优选1至12。

6、根据条目3至5中任一项所述的方法,其中l1相对于l2或者l3相对于l4的链长度的有利组合可优选是c1-c20相对于c10-c30,诸如c1-c10相对于c10-c20、c2-c8相对于c5-c15、c2-c8相对于c8-c15、c2-c6相对于c4-c12,诸如c2-c6相对于c6-c12。

7、根据条目3至5中任一项所述的方法,其中根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3中的至少一者不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c1-c15任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基,并且l2和l4中的至少一者是c16-c30任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。

8、根据条目3至5中任一项所述的方法,其中根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c1-c10任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基、并且l2和l4中的至少一者是c11-c20任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。

9、根据条目3至5中任一项所述的方法,其中根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c1-c8任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基、并且l2和l4中的至少一者是c9-c15任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。

10、根据条目3至5中任一项所述的方法,其中根据式(i)或式(ii)的二乙炔中l1或者l3不同于l2和l4中的至少一者,并且l1或者l3中的至少一者是c5-c8任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基、并且l2和l4中的至少一者是c9-c12任选取代的烷撑基、烯撑基、或者炔撑基。

11、根据条目3至10中任一项所述的方法,其中r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3和-coor3构成的群组。

12、根据条目3至11中任一项所述的方法,其中r3、r4、和r5单独选自由氢和c1-c3烷基构成的群组。

13、根据条目3所述的方法,其中

l1、l2、l3、和l4相同或者不同,且单独选自–(ch2)n-基团,其中n是1至20,

r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、-coor3、-conr4r5构成的群组,其中r3、r4、和r5单独选自由氢、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸,并且

z选自由任选取代的烷撑基、芳基、-conh-(ch2)x-hnco-(其中x为1和20之间的整数)、和杂芳基构成的群组。

14、根据条目1至13中任一项所述的方法,其中所述二乙炔单体选自由5,7-十六碳二炔酸、10,12-二十三碳二炔酸、和10,12-二十五碳二炔酸构成的群组或它们的混合物。

15、根据条目3至13中任一项所述的方法,其中所述氨基酸选自由组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸构成的群组。

16、根据条目15所述的方法,其中所述氨基酸是精氨酸。

17、根据条目1至16中任一项所述的方法,其中所述聚二乙炔中的至少一者是从包括至少两种不同二乙炔单体的混合物聚合而成的聚合物。

18、根据条目1至17中任一项所述的方法,其中在聚合期间二乙炔单体或者二乙炔单体的混合物的浓度可以在1mm至1000mm的范围内,在诸如2mm至500mm、5mm至200mm、8mm至150mm、10mm至100mm的范围内,在诸如优选20mm至75mm的范围内。

19、根据条目1至18中任一项所述的方法,其中所述有机分子是分子量在5g/mol-2000g/mol,诸如10g/mol-1500g/mol、20g/mol-1000g/mol,诸如优选30g/mol-500g/mol的范围内的有机分子。

20、根据条目1至19中任一项所述的方法,其中所述方法是一种针对至少第一分析物和第二分析物表征水溶液的方法,并且其中至少一种聚二乙炔能够在与所述第一分析物接触时产生比色响应,并且至少一种聚二乙炔能够在与所述第二分析物接触时产生比色响应。

21、根据条目1至19中任一项所述的方法,其中所述方法是针对多种分析物表征水溶液的方法,并且针对每一种分析物所述传感器阵列包括至少一种能够对接触所述分析物产生比色响应的聚二乙炔。

22、根据条目1至21中任一项所述的方法,其中所述至少一种分析物、诸如优选所有分析物是饮料、优选啤酒的风味成分。

23、根据条目22所述的方法,其中存在于啤酒中的所述风味成分选自由乙醇、碳酸、酒花苦味质(诸如反式异草酮)、酒花油成分(诸如月桂烯、蛇麻烯、含氧蛇麻烯)、麦芽酚、单糖、二糖、香蕉酯(诸如乙酸3-甲基丁酯、乙酸2-甲基丙酯)、苹果酯(诸如己酸乙酯和辛酸乙酯)、3-甲基丁醇、二甲基硫醚、c6-c12脂肪酸(诸如辛酸)、乙酸、丙酸、乙酸乙酯、2,3-丁二酮、柠檬酸、马来酸、多酚(诸如无色花青素)、三糖(诸如麦芽三糖)、氨基酸(诸如脯氨酸)、丁二酮、戊二酮、乙醛、乙酸异丁酯、丙醇、异丁醇、乙酸异戊酯、异戊醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸2-苯基乙酯、辛酸、己酸、癸酸、芳樟醇、柠檬烯、戊二酮、λ-癸内酯、2-苯乙醇、反式-2-壬烯醛、4-乙烯基愈创木酚(4-vg)、硫化氢、3-甲基-2-丁烯-1-硫醇、和氯化钠构成的群组。

24、根据条目23所述的方法,其中所述至少一种分析物选自由乙醇、乙酸乙酯、丁二酮、4-乙烯基愈创木酚、己酸乙酯、乙酸异戊酯、和戊二酮构成的群组。

25、根据条目1至24中任一项所述的方法,其中所述方法是针对至少一种分析物的水平表征水溶液的方法,其中所述传感器阵列包括至少一种能够产生取决于所述分析物的水平的比色响应的聚二乙炔。

26、根据条目25所述的方法,其中所述分析物是乙醇,并且其中所述传感器阵列包括至少一种能够取决于乙醇的水平而产生比色响应的聚二乙炔。

27、根据条目26所述的方法,其中乙醇的水平在0.01-90%(v/v)、诸如0.01-80%(v/v)、0.01-70%(v/v)、0.01-50%(v/v)、0.01-30%(v/v)、0.01-20%(v/v)、0.05-20%(v/v)、0.10-15%(v/v)、0.20-10%(v/v)、诸如优选0.5-8%(v/v)的范围内。

28、根据条目1至21中任一项所述的方法,其中所述水溶液选自由饮料前驱物、饮料、水性工业废物、污水、非人类生物样品、血浆、尿液、和唾液构成的群组。

29、根据条目28所述的方法,其中所述水溶液是饮料或饮料的前驱物。

30、根据条目29所述的方法,其中饮料选自由啤酒、苹果酒、白葡萄酒、桃红葡萄酒、红酒、乳制品、软饮料、酒精软饮料、和它们的前驱物构成的群组,最优选是啤酒。

31、根据条目29至30中任一项所述的方法,其中所述饮料前驱物选自由麦芽汁和发酵麦芽汁构成的群组。

32、根据条目1至31中任一项所述的方法,其中所述至少两种不同的聚(二乙炔)聚合物定位在囊泡或者胶团中。

33、根据条目1至31中任一项所述的方法,其中所述至少两种不同的聚(二乙炔)聚合物定位在固体载体上。

34、根据条目1至33中任一项所述的方法,其中存在着至少3种不同的在空间上分离的聚(二乙炔)聚合物,诸如至少4种、至少5种、至少10种、诸如至少15种不同的聚(二乙炔)聚合物。

35、根据条目33至34中任一项所述的方法,其中所述固体载体选自由纸基固体载体、聚合物基固体载体、金属基固体载体、无机多孔材料基固体载体、静电纺丝纤维、碳纳米管基固体载体、或它们的任何混合物构成的群组。

36、根据条目1至35中任一项所述的方法,其中所述方法能够区分不同的啤酒或者啤酒前驱物。

37、根据条目36所述的方法,其中所述方法能够区分来自于不同批次的啤酒或啤酒前驱物。

38、根据条目36所述的方法,其中所述方法能够区分来自于不同啤酒厂的啤酒或啤酒前驱物。

39、一种针对多种分析物表征啤酒或啤酒前驱物的方法,包括以下步骤:

a)提供包括至少两种不同的聚二乙炔的传感器阵列,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使所述传感器阵列接触啤酒或者啤酒前驱物的样品,

c)测量所述聚二乙炔对于所述啤酒或者所述啤酒前驱物的比色响应,并且

其中所述聚二乙炔是从包括二乙炔单体或它们的混合物的组合物聚合而成的聚合物,并且

其中针对每一种分析物的所述传感器阵列包括至少一种能够对接触所述分析物产生比色响应的聚二乙炔,并且

其中所述分析物是啤酒的风味成分。

40、根据条目39所述的方法,其中所述聚二乙炔从根据条目1至18中任一项所述的二乙炔单体聚合而成。

41、根据条目40至41中任一项所述的方法,其中所述风味成分如在条目23至24中任一项中所限定的。

42、一种将测试水溶液与包括至少一种分析物的参比水溶液进行比较的方法,包括以下步骤:

a)提供至少两个相同的传感器阵列,所述传感器阵列包括至少两种不同的聚二乙炔,其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,

b)使第一传感器阵列与所述测试水溶液的样品接触,第二传感器阵列与参比水溶液接触,

c)将所述第一传感器阵列的所述聚二乙炔的比色响应与所述第二传感器阵列的所述聚二乙炔的比色响应进行比较,

其中所述第一传感器阵列和所述第二传感器阵列的相似比色响应表明所述测试水溶液与所述参比水溶液类似;并且

其中所述聚二乙炔是从包括二乙炔单体或它们的混合物的组合物聚合而成的聚合物。

43、根据条目42所述的方法,其中所述聚二乙炔如在条目1至18、或32至34中任一项中所限定的。

44、根据条目42至43中任一项所述的方法,其中所述分析物如在条目1、19、或22至27中任一项中所限定的。

45、根据条目42至44中任一项所述的方法,其中所述水溶液如在条目28至31中任一项中所限定的。

46、根据条目42至45中任一项所述的方法,其中多个参比水溶液和/或多个测试水溶液进行比较。

47、根据条目42至46中任一项所述的方法,其中相似的比色响应是在每一个传感器的10%内,诸如8%内,诸如6%,4%,3%,2%,1%,0.5%,诸如优选每一个传感器的0.1%的比色响应。

48、一种传感器阵列,包括至少两种不同的聚二乙炔,

其中所述聚二乙炔在空间上分离且可单独寻址,并且

其中所述聚二乙炔从包括一种或多种二乙炔单体的组合物聚合而成,所述二乙炔单体包括选自由任选取代的c1-c30烷基、任选取代的c2-c30烯基、和任选取代的c2-c30炔基构成的群组的一种或多种取代基,其中

所述聚二乙炔能够在与分析物接触时产生比色响应。

49、根据条目48所述的方法,其中所述聚二乙炔如在条目1至18或者32至34中任一项中所限定的。

50、根据条目48至49中任一项所述的方法,其中所述阵列包括至少一种从二乙炔单体聚合而成的聚二乙炔,其中r1和r2相同或者不同,且单独选自由–ch3、or3、sr3、-coor3、-conr4r5构成的群组,

其中r3、r4、和r5单独选自由氢、被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的c1-c8烷基、和被硫醇、乙烯基、或任选取代的咪唑鎓任选取代的聚乙二醇烷基醚构成的群组,或者被选择为使得nr4r5组成氨基酸。

本申请中引用的所有专利文献和非专利文献均通过引用以其整体并入在此。

现在将在以下的非限制性实施例中更详细地描述本发明。

实施例

材料和方法

二乙炔单体:

10,12-二十三碳二炔酸(98%,t),

10,12-二十五碳二炔酸(97%,p),

5,7-十六碳二炔酸(97%,h),

按表2测试附加的单体:

表2:测试的da单体(1号至3号是以上的h、t、p)

测试分析物

乙酸乙酯(ea),

丁二酮(dac)

戊二酮(ap)

4-乙烯基愈创木酚(4-vg)

从这些实施例中显而易见的是,测试了附加的酯和醇分析物。

测试啤酒(dk商品名)

carlsbergnordic(cbn,0.5%(v/v)乙醇)

carlsbergclassic(cbc,4.6%(v/v)乙醇)

wiibroe(wb,10.6%(v/v)乙醇)

tuborgclassic(tbc,4.5%(v/v)乙醇)

根据图11a-b测试附加的商品啤酒。

二乙炔单体(da’s)和测试分析物购自sigma-aldrich或者如在实施例12中一样或经由某些da’s的文献方法来合成。啤酒购自零售商。

在用于传感器制造之前,使用适合的出版的方法(m.romanandm.baranska,spectrochim.actamol.biomol.spectrosc.,2015,127,652.),通过将200mg二乙炔酸(da)溶解在氯仿中、过滤并通过过夜蒸发氯仿从滤液中回收二乙炔酸来纯化二乙炔酸。纯化在黑暗中进行,以防止不需要的单体的聚合。

乙醇(etoh)、氯仿、和滤纸(定性滤纸600,中等过滤速率,颗粒保持10-20μm)从vmr获得。

传感器制备

在氯仿中制备100mmda原液,并用于制备不同的混合溶液以及稀释系列(75mm溶液、50mm溶液、20mm溶液、和10mm溶液)。通过使用小玻璃毛细管将需要的da溶液按行逐滴放置在滤纸上来制造纸基pda传感器,小玻璃毛细管在使用不同的溶液之间用氯仿进行清洁。将样品放置在通风橱中,以在室温下干燥1h、接着进行uv交联(6w,λ=254nm)1min。根据实施例9和图9制备溶液相囊泡传感器。

分析物

在重蒸馏水中制备0-15%的etoh。用0.1-10mm(2–185ppm)ea、0.1-9mm(2-155ppm)dac、或者0.1-10mm(2-186ppm)ap补充5%etoh溶液。这些溶液在使用前是新鲜制备的。在正常零售处购买四种不同的啤酒carlsbergnordic:(cbn,0.5%etoh)、carlsbergclassic(cbc,4.6%etoh)、wiibroe(wb,10.6%etoh)、和tuborgclassic(tbc,4.6%etoh)。在暴露于传感器之前,打开罐并使其脱气30min。

检测

通过用分析物溶液覆盖pda点使纸基pda传感器暴露于不同的分析物溶液,静置以培养10s、接着在室温下干燥1h。扫描该纸张(600dpi扫描仪)以使用图像软件分析与未处理的pda传感器相比的rgb变化。将可由红色色度位移(rcs)值或者色调值的变化来表示的rgb数字数据的所需数据集合列成表格并直接使用,或任选地通过主成分(pc)分析(excelpca嵌入软件[xlstat版本2018.2])进行分析,以鉴定pca得分图中的数据群。每个实验以三次独立的重复完成两次。

按如下计算色调值的变化(δhue)。

将rgb强度值通过使每一者除以255(对于8位颜色深度)而转化为0<i<1。

我们从r,g,b中找到最大值和最小值

如果r是max:

如果g是max:

如果b是max:

(如果hue<0,那么hue=hue+360)

最终

δhue=hueafter-huebefore

按如下计算红色色度位移(rcs):

首先将红色色度(rc)水平计算为:

然后将rcs计算为:

其中

rsample是在暴露于样品之后读取的强度。

r0是在暴露于样品之前读取的强度。

rmax是在暴露于100%的etoh之后作为用于最大红色位移的正向对照而读取的强度。

使用吸光度测量(perkinelmerensighttmmultimodeplatereader)来监测溶液相传感器,并通过计算传感器在与分析物溶液相互作用之前和之后的特定颜色的比色响应(cr[颜色])值来进行分析。cr[蓝色]的值表示蓝色色差有多大,这表示传感器对于分析物溶液有多敏感。按如下计算cr蓝色:

在此,pbb(蓝色的百分比)和pba分别是传感器在与分析物溶液相互作用之前和之后的蓝色百分比,其中:

在此a640是640nm处的吸光度,这表示该系统的蓝颜色,而a548是548nm处的吸光度,这表示该系统的红颜色。

实施例1–当暴露于周围环境时的传感器稳定性

从1mmh、p、和t以及它们的混合物(h/t、p/h、和t/p,全部是1:1体积比)制造纸基pda传感器。为了表征纸基pda传感器的稳定性,即它们在没有任何特定刺激的情况下改变颜色的倾向,将它们暴露于环境达2min和1440min之间,并将rgb变化与0时刻的传感器进行比较。传感器阵列的扫描图片在视觉上示出所有包含h的传感器都发生了红色位移,而其他则保留了它们原始的蓝色。

具体的rgb强度图确认了这一观察(图1a至图1f)。这些图也示出了含有h的传感器在约7小时之后稳定。因此,对于所有随后的实验,在制造后约12h再使用纸基pda传感器。

实施例2–对水-乙醇混合物绘图:da单体比例

使用酒精饮料的语境中的纸基pda传感器的第一步,不得不考虑水中的乙醇(etoh)对于rgb颜色变化的影响。

从1mmh、p、和t以及它们的混合物(h/t、p/h、和t/p,3:1、1:1、和1:3体积比)制造不同的纸基pda传感器。评估这些阵列在暴露于100%etoh、10%etoh、和100%超纯水(h2o)之前和之后的rgb颜色变化。传感器的扫描图像示出对于所有情况下的100%etoh都产生强烈的红色位移。进一步地,只有包含h的传感器在暴露于10%etoh和100%h2o时表现出可见的颜色变化。具体的rgb强度图确认了100%etoh对于所有测试传感器都在红色和蓝色导致了最大的变化,而含h的传感器在暴露于10%etoh和100%h2o的变化占主导地位(图2a至图2c)。

有效的图案识别和对比需要统计多元分析。因此,主成分分析(pca)用于从给定的比色数据的集合产生由pc表示的坐标。当比较对于100%etoh、10%etoh、和100%h2o的传感器响应时,pc得分图示出了第一成分和第二成分(pc1和pc2)占据了总变动的96.7%(图2d)。进一步地,小符号表示单个传感器的平均值,而大符号表示群平均值。在这一2d图中可确认对应三个测试溶液的三个离散群,说明pda传感器阵列可将例如10%etoh与100%h2o溶液进行区分。

实施例3–对水-乙醇混合物绘图:da单体浓度

接下来,为了进一步改善从t和p组装的传感器阵列的敏感性和选择性,将用于其制造的da浓度分步从100mm降低至10mm。我们假设在纸张上更低量的pda可能在暴露于不同溶液时表现出更敏感的响应。由于来自于由h(部分)组成的传感器的响应在于制造期间使用100mmda时示出了可见的从蓝色到红色的颜色位移,因而对于这一成分未测试更低的浓度。

从不同浓度的t、t/p(1:1体积比)、和p制造的传感器阵列在暴露于100%etoh、10%etoh、和100%h2o之前和之后的扫描图像揭示了根据不同的da浓度而变化的可见的从蓝色到红色的颜色位移。具体的rgb强度图支持了这一定性评估(图3a至图3c)。具体而言,尽管p传感器似乎提供了独立于在制造期间使用的da浓度的相同响应,但在t/p传感器中降低da浓度得到了更大的颜色位移。进一步地,t传感器示出了分析物具体响应,即t50和t100,分别对于10%etoh和100%h2o导致了最大的颜色变化。

pc1和pc2占据了总变动的97.1%,pca揭示了对于暴露于100%etoh的传感器来说非常不同的群以及在10%etoh和100%h2o之间进行区分的可能性(图3d)。

实施例4–对模型风味绘图:乙醇

在下一步中,采用最有希望的传感器阵列来评估在包含2.5%和15%etoh之间(2.5%、5%、10%、15%etoh溶液)的水溶液之间进行区分的可能性。

从纯100mmh、t、和p或者从这些不同的da之间1:1体积比、以及t、t/p(1:1体积比)、和p的不同浓度制造的传感器阵列在暴露于2.5%、5%、10%、15%etoh溶液之后示出了可见的响应。在前一种情况下,含有h的传感器中的红色位移是最为可见的。此外,对于几乎所有从较低da浓度(20mm、50mm、75mm)制造的传感器均可观测到传感器中的可见变化。具体的rgb强度图支持了这一定性评估(图4a至图4d)。

pca揭示了暴露于100%etoh的传感器的非常不同的群以及在h2o中2.5%、5%、10%、15%etoh溶液之间进行区分的可能性。

实施例5–对模型风味绘图:乙酸乙酯

为了增加分析物溶液的复杂度,用与啤酒的风味分析相关的纯化合物补充5%etoh溶液,从乙酸乙酯开始。

乙酸乙酯(ea)是在酵母发酵期间自然形成的,但它在以过高水平存在时可变成啤酒中的异味。将不同量的ea(0–185ppm)加入至5%etoh溶液以测试不同传感器对于这一化合物的敏感性。首先,尽管t、p、h以及它们的1:1混合物(100mm)的扫描图像并未在从蓝色到红色位移中示出任何可见的差异,但具体的rgb强度图揭示了可检测低至2ppm的ea的存在(图5a至图5d)。

当使用由具有较低da浓度的t、t/p、和p构成的传感器时(20mm、50mm、75mm),传感器响应针对补充至5%etoh溶液的不同量的ea而变化。尽管这些差异在传感器的扫描图片中几乎不可见,但它们仍可在具体的rgb强度图(图5a至图5d)和pc分析(图5e)中被确认。

实施例6–对模型风味绘图:丁二酮

丁二酮(dac)是在发酵循环的早期阶段形成的酵母产物,负责啤酒中的butte风味或黄油苏格兰风味。尽管某些类型的啤酒需要它,但dac通常也被视为腐臭的异味。

用不同量的dac(0–866ppm)补充5%etoh溶液,以评估传感器对于这一特定分子的敏感性。当使用从t、p、h以及它们的1:1混合物(100mm)制造的传感器时,在具体的rgb强度图(图6a至图6d)中难以检测etoh溶液中dac的存在。然而,由具有较低da浓度的t、t/p、和p构成的传感器(20mm、50mm、75mm)可轻易确认补充的dac。尽管在扫描图像和具体的rgb强度图中难以观测这些差异,但它们在pc分析(图6e)中变得明显。有趣的是,纯的5%etoh溶液可清楚地与补充dac的溶液分离。然而,当dac浓度变得太高时,利用这些传感器的区分变得没那么有效。具体而言,具有155ppmdac的5%etoh溶液可与用2ppm或16ppm补充的溶液分离。

实施例7–对模型风味绘图:戊二酮

在发酵期间形成的戊二酮(ap)向啤酒给出了类似蜂蜜的风味。

用不同量的ap(0–1000ppm)补充5%etoh溶液,以评估传感器对于这一具体分子的敏感性。当使用从t、p、h以及它们的1:1混合物(100mm)制造的传感器时,在具体的rgb强度图(图7a至图7d)中难以检测etoh溶液中ap的存在,但它可在pc分析中被确认。与用ea补充的溶液类似,只有ap的存在是明确的,但不能区分不同的量。当使用由具有较低da浓度的t、t/p、和p构成的传感器时(20mm、50mm、75mm),不同浓度的ap变得易于分离。尽管传感器响应的变动在扫描图像中几乎不可见,但pc分析揭示了5%etoh溶液和用2ppm和19ppmap和186ppmap补充的5%etoh溶液的不同群平均值。2ppm和10ppmap给出了相似的传感器响应。

实施例8–对啤酒绘图

实施例8评估了纸基pda传感器区分四种不同的商品啤酒类型的可行性。

选自etoh含量增加的三种啤酒:carlsbergnordic:(cbn,0.5%etoh)、carlsbergclassic(cbc,4.6%etoh)、和wiibroe(wb,10.6%etoh)。进一步地,将tuborgclassic(tbc,4.6%etoh)加入至名单中,以便确保检测到的色差并非只因不同的etoh含量所致(即,因为它具有与carlsbergclassic相同的乙醇含量)。

首先,如在具体的rgb强度图(图8a至图8d)中所见,当暴露于四种啤酒时,从t、p、h以及它们的1:1混合物(100mm)制造的传感器以相似的方式响应。当使用由具有较低da浓度(20mm、50mm、75mm)的t、t/p、和p构成的传感器时(图8f至图g),不同啤酒类型变得可分离。尽管传感器中可见的变化小,但pc分析揭示了取决于啤酒的不同群平均值(图8e)。

重要的是,这些变动并非仅由不同的etoh含量导致,因为cbc和tbc都具有相同的etoh含量,但具有可区分的群平均值。附带说明,这些传感器并不能分离cbc和cbn,指向了在非酒精版本中成功地保留了成分组合。

实施例9–溶液中pda囊泡的形成

可按照图9中的程序生产溶液中的pda囊泡。使用例如每个孔中具有传感器溶液的多孔板来获得阵列。

一般而言,da单体溶解在适量的溶剂(诸如氯仿)中。之后在烧瓶中蒸发溶剂以在烧瓶的内侧上产生薄膜。将该薄膜进行水合和声波处理以产生膜分散液,并进行挤压和共组装。用uv辐射处理所形成的未聚合的囊泡以形成聚合的蓝色囊泡。

使用如在表2条目14-16中提供的tcda(t)和tcda-peg单体的混合物来生产溶液。所使用的peg例如是peg550、peg4、和mpeg。tdca相对于tdca-peg的比例是4:6。

实施例10–利用特定pda囊泡对选定的分析物进行溶液测量

酯、醇、和4-vg

利用包括醇、酯、和4-vg的多个分析物测试从以下da单体混合物制成的溶液基传感器:

1)tdca(t),(表2,3号)

2)tdca(t)+tdca-sh(表2,3号+18号)

3)tdca(t)+tdca-peg4(表2,3号+14号)

针对乙醇、dac、ea、异戊醇、异丁醇、苯乙醇、丙醇、和4-vg的结果以比色响应(cr蓝色)的形式示出在图10a中,该结果的检测与以上“检测”标题下描述的一样。溶液阵列的适用性通过显示的响应来证明,且每一个传感器和每一种分析物的适用性不同。由于4-vg是特别感兴趣的分析物,因而它被测试在模拟啤酒环境(即在水、乙醇、和附加的分析物存在的情况下,附加的分析物是在图10a中表示的那些)时能否被检测到。如图10b中可见,4-vg单独或者在其他分析物存在的情况下均可被轻易地检测到。以上的传感器3)用于这一实验中。也在其他分析物存在的情况下测试了从表2的单体或者它们的混合物聚合而成的附加的pda传感器,并且显示出了这些传感器在对不同的分析物提供响应方面的适用性。

实施例11–使用参比的比较研究和测试分析

从t、p、和h、以上表2的传感器以及它们的混合物(75mm)制造三个实质上相同的阵列。它们被生产在纸张载体上。使用相同的方法来生产这些阵列,在阵列上每个位置中的pda相同。相同的da溶液用于所有阵列上的每一个传感器。

对于与图11a至图11b有关的实验中使用的具体阵列,使用以下pda传感器。

表3:实施例11、图11a至图11b中使用的pda传感器

第一阵列(参比阵列)接触例如可商购的啤酒、生产批次、或者啤酒前驱物以产生比色响应,这可通过首先读取传感器所产生的且在暴露于分析物溶液之后的rgb值来测量。除了使用rgb变化用于主成分分析,这些rgb值可用于测定色调变化(δhue)或者红色色度位移(rcs)。然后这些值可进行分类(例如,无变化、弱变化、强变化)并以图表表示为例如饼图,表示参比样品和测试样品的简单指纹图谱(参见图11a至图11b,其中4种可商购的啤酒已针对10个传感器阵列(表3)进行了测试,并且其中δhue和rcs值呈现为颜色,即更暗的颜色表示更高的值)。

第二个实质上相同的阵列(第一测试阵列)按照与参比阵列相同的程序接触相同的商品啤酒、生产批次、或者啤酒前驱物。结果示出了参比阵列和第一测试阵列产生了高度相似的比色响应。

第三个实质上相同的阵列(第二测试阵列)接触与初始可商购的啤酒相同的类型和酒精百分比的不同的商购的啤酒、生产批次、或者啤酒前驱物。如图11a至图11b中所示,第二测试阵列产生了与参比阵列显著不同的响应。

这些结果非常清楚地表明传感器阵列系统鉴定相似啤酒和不同啤酒的能力。这可进一步包括例如新批次与之前成功批次的对比。

实施例12–da单体的合成步骤

取决于da单体的结构,采用不同的合成方案。

对于具有与h、t和p类似结构的单体4、5、6,采用经典的cadiot-chodkiewicz偶联反应,从乙炔和卤代乙炔开始,在作为碱的胺的存在下由cu(i)进行催化,如图12a中所示(以单体4作为示例)。

对于具有酯基的单体7、14、15、16、17,采用酰氯和醇之间的酯化反应。通过用草酰氯处理da单体t来获得酰氯(图12b,以单体14作为示例)。

对于具有酰胺基团的单体9、10、11、12、13、18、19、20、21,首先用n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)和n,n’-二环己基碳二亚胺(dcc)处理da前驱物t或者p以获得nhs酯,其随后在三乙胺(tea)的存在下与相应的含有氨基的前驱物反应以获得最终的da单体,如图12c中所示,以单体18作为示例。

通过由氢化铝锂(lah)促进的还原da单体t来合成单体8,如图12d中所示。

可使用h-nmr、c-nmr、和质谱来确认单体的结构。

合成的单体已进行了初步的测试,示出了良好的稳定性、可聚合性、和对于各种分析物的比色响应。离子da单体(例如,咪唑鎓盐)在溶液相囊泡形成中是有利的。

结论

本文中,我们报道了在纸张基板和溶液中的囊泡上组装pda传感器以区分不同类型的啤酒。在制造期间使用的传感器组成和da浓度是调整传感器的效率以检测不同的etoh和其他分析物浓度、etoh/水溶液中的分析物并区分不同啤酒的因素。一般而言,在传感器组装期间降低t和p的浓度有助于选择性。这些传感器允许etoh溶液的区分和在5%etoh溶液中低至10ppm的ea、dac、和ap的鉴定。

文献

·ep2947455a1

·us2016/0061741a1

·ep1161688b1

·eaidkongt.etal.,j.mater.chem.,2012,22,5970

·m.romanandm.baranska,spectrochim.actamol.biomol.spectrosc.,2015,127,652.

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