Page 37 - 《精细化工》2020年第1期

第 1 期 周 曦，等: 生物基可降解荧光聚酯的制备及性能研究 ·23·

绿色荧光，而体系中未引入氨基酸的 PCCO 则只有
微弱的自发荧光。
图 5 为 BBPP-Cys、BBPP-Ser 和 PCCO 在 DMF
溶剂中的荧光光谱图。图 5A 的激发波长 λ Aex =
265 nm；图 5B 的激发波长 λ Bex =266 nm。

图 3 PCCO、BBPP-Cys(A)和 BBPP-Ser(B)紫外-可见吸
收光谱图
Fig. 3 UV-Vis spectra of PCCO, BBPP-Cys(A) and BBPP-
Ser samples(B)

从图 3 可见，使用 L-Cys 和 L-Ser 的样品均存
在 2 个吸收峰，其中 265 和 266 nm 处最大吸收峰归
属于环状共轭体系产生的 π-π*跃迁，表明 BBPP-Cys
和 BBPP-Ser 结构中存在共轭结构，而未将氨基酸引
入聚合物体系的 PCCO 则只存在很微弱的紫外吸
收。这表明，使用氨基酸是聚酯产生紫外吸收的必
要条件，进一步证明了氨基酸与柠檬酸的侧链通过
酰胺化和酯化反应生成六元环状结构。图 3A 中，
BBPP-Cys 在 λ Amax =265 nm 处有最大吸收峰，在 285
nm 波长处有次吸收峰；图 3B 中，BBPP-Ser 在

λ Bmax =266 nm 有最大吸收峰，在 287 nm 波长处有次
图 5 PCCO、BBPP-Cys（A）和 BBPP-Ser(B)荧光光谱图
吸收峰。相对于 BBPP-Cys，BBPP-Ser 最大吸收峰
Fig. 5 Photoluminescence spectra of PCCO, BBPP-Cys(A)
和次吸收峰都存在略微红移。可能是因为 L-Ser 的 R and BBPP-Ser (B)samples
基为—OH，其极性比 L-Cys 的 R 基—SH 强，吸电
由图 5 可见，BBPP-Cys 和 BBPP-Ser 分别在 445
子能力强，使得六元环共轭轨道能量降低，从而产
和 460 nm 处有最强荧光发射峰，并且随着 L-氨基
生红移。
酸含量的增加，荧光强度逐渐增大，而体系中未引
2.3 荧光光谱分析
入 L-氨基酸的 PCCO 则只有微弱的自发荧光强度。
PCCO、BBPP-Cys 和 BBPP-Ser 在紫外灯下的
这进一步证实了 L-氨基酸与柠檬酸反应生成六元环
激发图见图 4。
状结构对于荧光特性的产生是必不可少的。众所周
知，共轭系统产生荧光，BBPP 的六元环由酰胺键
和酯键组成，酰胺键的 N 原子和酯键上 O 原子 p 轨
道上的孤电子能够占据与其相邻的—C==O 的 p 轨
道，从而形成环状共轭结构。由于 L-Cys 和 L-Ser
的 R 基不同，—OH 的电负性比—SH 高，使得六元
环上的电子云密度更低，因此，相比于 BBPP-Cys，
BBPP-Ser 荧光光谱发射波长红移 15 nm。
2.4 粒径及接触角测试分析

图 4 PCCO、BBPP-Cys 和 BBPP-Ser 在紫外灯下激发图 材料的亲水性对其降解性能和生物细胞相容性
Fig. 4 Photograph of PCCO, BBPP-Cys and BBPP-Ser 有重要影响。表 1、表 2 为样品在空气中的水接触
excited by irradiation
角。由表中数据可以看出，所合成的荧光聚酯在空
如图 4 所示，在激发波长为 365 nm 的紫外灯照 气中的水接触角在 60°~75°，表明其具有良好的亲水
射下，BBPP-Cys 产生蓝色荧光，BBPP-Ser 产生蓝 性，这保证了所合成的荧光聚酯的生物亲和性。同