专利摘要

本发明涉及一种时间-温度变色指示器及其应用和使用方法，属于监测疫苗、药品储存的技术领域。本发明的时间-温度变色指示器包括聚丁二炔囊泡和两亲性聚合物水溶液，其中，PDA囊泡是由式I所示丁二炔类物质自组装后聚合形成，PDA囊泡如式II所示；其中，式中，R为亲水基团，R′为疏水基团的链段。采用本发明时间-温度变色指示器，用于监测0～50℃温度范围内的温度变化和时间变化，如监测疫苗、生物药品运输中的时间温度变化情况等。本发明的时间-温度指示器使用方便、简单有效，是一种具有实际应用前景的指示器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种时间-温度变色指示器，特别是基于聚丁二炔的时间-温度变色指示器，属于监测食品、疫苗等运输的技术领域。

背景技术

食品和其他易腐产品(如新鲜的食品产品、疫苗、某些药品等)的品质高度依赖于贮存条件和运输条件，如从生产或包装直到它最后到达最终消费者这段期间内的温度和储存时间等条件，随着温度的升高和时间的变长，由于生物化学反应速度的增加，使得恶化过程加快；因此，这些产品运输过程中需在不超过特定温度限制的条件下进行贮存，或者贮存时间起码不能超出预定的时间间隔。

当前，一般只用日期标记来保证贮存的品质，而仅仅使用日期标记，其实无法向消费者或其他人提供关于该产品已经在其中暴露的贮存条件的信息。例如，某食品标定为保存温度为4℃，货架期为7天，若食品保存在高于4℃条件下，将会导致食品在货架期未到之前就腐败变质了；反之，如果存放温度为0℃，那这类食品储存的时间就会长于7天，若仍按其预定的货架期，超过7天就认为它已变质而被丢弃，势必会导致优质食品的浪费。由此可见，仅用来标明食品使用期限，很难保证食品品质或造成浪费。因此，在如从工厂到消费者的易腐产品配送链中，对贮存和运输易腐产品时间和温度的监测则具有重要的意义。

目前，一般使用时间-温度指示器来监测各项产品的真实的货架寿命，时间温度指示器(TTI)定义为一种简便的装置，可呈现易于测量且与时间及温度相关的变化，这种变化能够反映出粘附产品的全部或部分温度历史。

EP505449B1公开了一个部分过程时间-温度指示器，其中包括一种可熔性材料，例如聚己酸内酯三醇、聚乙烯二醇C1-4烷基醚以及聚乙烯醇，当超出一个给定的阈值温度时，它们处于流动状态，而当暴露于低于同一温度的温度时，它们重新凝固。可熔性材料在一块基板上流动，并且当可熔性材料在其中流动时，一个指示器系统就在基板上产生一种能用物理方法检测到的变化。

目前国内关于时间-温度指示器的相关报道较少，而从工厂到消费者的易腐产品配送链中，对贮存和运输易腐产品时间和温度的监测则具有重要的意义，因此需要更多的研究。

发明内容

本发明提供了一种适于0～50℃温度范围内的时间-温度变色指示器(TTI)，用于监测疫苗、生物药品等易腐坏物品储存和运输过程中的温度变化和/或时间变化，本发明的TTI使用方便、简单有效。

本发明的技术方案：

本发明提供了一种时间-温度指示器，它包括PDA(聚丁二炔)囊泡和两亲性聚合物水溶液，其中，PDA囊泡是由丁二炔类物质(式I所示)自组装后聚合形成，PDA囊泡如式II所示：

m为5～500，n为5～500；优选m为10～20，n为3～10；

式中，R为亲水基团，所述亲水基团含有-COOH，-NH₂或-OH；R’为疏水基团，所述疏水基团含有：

-CH₂， x＝1～10，

其中，上述两亲性聚合物水溶液选自伯洛莎姆，Tween-20、Tween-80、OP-10、PCL-PEG或PVP。

优选的，上述两亲性聚合物水溶液的浓度为0.001～50wt％。

其中，上述丁二炔类物质为10，12-二十三烷基二炔酸(PCDA)、2，4-二十一烷基二炔酸(HCDA)、2，4-十五烷基二炔酸(PDDA)或2，4-二十三烷基二炔酸(TCDA)。

本发明还指出了上述时间-温度变色指示器在监测0～50℃温度范围内的温度变化和/或时间变化的应用。

本发明的时间-温度指示器可用于监测易腐坏物品运输过程中的温度和/或时间变化，优选用于监测疫苗、生物药品运输过程中的温度和/或时间变化；也可用于监测环境温度变化和/或时间变化。

优选的，用于监测50℃下保存不超过5min的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为0.5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测50℃下保存不超过10min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；或

用于监测40℃下保存不超过1h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；或

用于监测40℃下保存不超过30min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物；或

用于监测40℃下保存不超过5min的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为10wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为15wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测30℃下保存不超过4h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为5wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测30℃下保存不超过2h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的Tween-20共混物；或

用于监测86°F下保存不超过1h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为10wt％的Tween-20共混物；或

用于监测30℃下保存不超过30min的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为10wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为20wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测30℃下保存不超过5min的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为30wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为40wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为30wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测20℃下保存不超过48h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的Tween-20共混物；或

用于监测20℃下保存不超过24h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为20wt％的Tween-20共混物；或

用于监测20℃下保存不超过4h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的F127共混物；或

用于监测20℃下保存不超过2h的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为20wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为30wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测20℃下保存不超过30min的物品的时间-温度指示器选自：PDA囊泡与浓度为40wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

用于监测20℃下保存不超过5min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物；或

用于监测10℃下保存不超过4h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物；或

用于监测10℃下保存不超过30min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物。

优选的，采用本发明的时间温度指示器监测一定时间内的温度变化，具体为：

a、b、c、d四种时间-温度指示器与物品放置在一起监测5min内物品的温度变化，其中：

a指示器选自：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为0.5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

b指示器选自：PDA囊泡与浓度为10wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为15wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

c指示器选自：PDA囊泡与浓度为30wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为40wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为30wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

d指示器为PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物；或

e、f两种时间-温度指示器与物品放置在一起监测10min内物品的温度变化，其中：

e指示器为PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；

f指示器为PDA囊泡与浓度为10wt％的Tween-20共混物；或

g、h、i、j四种时间-温度指示器与物品放置在一起监测30min内物品的温度变化，其中：

g指示器为PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物；

h指示器选自：PDA囊泡与浓度为10wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为20wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

i指示器选自：PDA囊泡与浓度为40wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

j指示器为PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物；或

k、l、m三种时间-温度指示器与物品放置在一起监测4h内物品的温度变化，其中：

k指示器选自：PDA囊泡与浓度为5wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

l指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的F127共混物；

m指示器为：PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物；或

n、o两种时间-温度指示器与物品放置在一起监测2h内物品的温度变化，其中：

n指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的Tween-20共混物；

o指示器选自：PDA囊泡与浓度为20wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为30wt％的Tween-20共混物中的至少一种。

优选的，采用本发明的时间温度指示器监测一定温度范围内的时间变化，具体为：

A、B两种时间-温度指示器与物品放置在一起监测50℃内物品的时间变化历史，其中：

A指示器选自：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为0.5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

B指示器为：PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；或

C、D、E三种时间-温度指示器与物品放置在一起监测40℃内物品的时间变化，其中：

C指示器为：PDA囊泡与浓度为0.5wt％的F127共混物；

D指示器为：PDA囊泡与浓度为2wt％的F127共混物；

E指示器选自：PDA囊泡与浓度为10wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为15wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为10wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

F、G、H、I、J五种时间-温度指示器与物品放置在一起监测30℃内物品的时间变化，其中：

F指示器选自：PDA囊泡与浓度为5wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为5wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

G指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的Tween-20共混物；

H指示器为：PDA囊泡与浓度为10wt％的Tween-20共混物；

I指示器选自：PDA囊泡与浓度为10wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为20wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

J指示器选自：PDA囊泡与浓度为30wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为40wt％的L35共混物、PDA囊泡与浓度为30wt％的Tween-20共混物中的至少一种；或

K、L、M、N、O、P六种时间-温度指示器与物品放置在一起监测20℃内物品的时间变化，其中：

K指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的Tween-20共混物；

L指示器为：PDA囊泡与浓度为20wt％的Tween-20共混物；

M指示器为：PDA囊泡与浓度为15wt％的F127共混物；

N指示器选自：PDA囊泡与浓度为20wt％的F127共混物、PDA囊泡与浓度为30wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

O指示器选自：PDA囊泡与浓度为40wt％的F68共混物、PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物中的至少一种；

P指示器为：PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物；或

Q、R两种时间-温度指示器与物品放置在一起监测10℃内物品的时间变化，其中：

Q指示器为：PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物；

R指示器为：PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物。

本发明还提供了上述时间-温度变色指示器的使用方法，具体步骤为：

(1)分别配置所需浓度的两亲性聚合物水溶液和PDA囊泡备用；

(2)将配置好的两亲性聚合物水溶液与PDA囊泡共混，共混物与物品放置在一起；

(3)上述步骤2中的混合物颜色变化指示环境温度变化和/或时间变化；或指示被监测物品超过适宜保存的温度和/或时间。

本发明的有益效果：

采用本发明时间-温度指示器，可用于监测疫苗、生物药品、生物试剂盒等易于温度腐坏的物质的时间温度变化；也可用于监测环境的时间和/或温度变化。本发明的TTI方便快捷，无需破坏原有的食品包装，是一种具有实际应用前景的监测器。

附图说明

图1：PDA囊泡和两亲性聚合物的时间-温度变色指示器的制备示意图。

图2：不同温度下PDA/不同浓度F127放置不同时间后指示器的颜色变化图。

图3：定量测定PDA/F127指示器的变色程度(CR)。为了定量确定颜色从蓝到红的变化程度，可用以下公式定量计算CR：CR(％)＝[(PB₀-PB₁)/PB₀]×100；具体是将0.15mL样品加入到96孔板中，用分光光度计(M5，Molecular Corporation)快速测试在640nm和550nm的光吸收值。

其中PB＝A_blue/(A_blue+A_red).

A是在蓝色(640nm)或红色(550nm)组分的吸收值；

PB₀是在0度下纯PDA液的蓝色比例，作为对照；

PB₁是样品遭遇不同温度和不同时间后的蓝色比例。

图4：不同温度下PDA/F68(a)和PDA/L35(b)放置不同时间后指示器的颜色变化图。

图5：不同温度下PDA/Tween-20放置不同时间后指示器的颜色变化图。

上述图2、图4、图5的制作：选定具体的两亲性聚合物，配置PDA/不同浓度的两亲性聚合物水溶液共混物，于不同温度、不同的时间点，用数码相机拍下PDA/不同浓度的两亲性聚合物水溶液共混物的颜色，制作标准色版。

如图1所示，通过紫外幅照自组装的无色PCDA囊泡后，PDA形成，由于疏水作用，两亲性聚合物的疏水链段逐渐的插入到PDA囊泡中，加上温度的协同效果，共同导致PDA的构象改变，从而发生颜色变化；这种变化依赖于温度、时间和两亲性聚合物的性质。

如图2所示：

在0℃、10℃下，PDA/F127指示器随着F127浓度的变化(0.1-20wt％)分别经过3天和24h均未发生肉眼可见的从蓝到红的颜色变化；

在20℃时，当F127浓度为20wt％时，经过2h指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如24h颜色已完全成为红色)；当F127浓度为15wt％时，经过4h指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红；当F127浓度小于15wt％时，经过24h也未变色；

在30℃时，当F127浓度为10wt％、15wt％、20wt％时，经过30min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如2h后颜色已完全成为红色)；当F127浓度为5wt％时，经过4h指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如24h后颜色已完全成为红色)；当F127浓度小于5wt％时，经过48h也未变色；

在40℃时，当F127浓度为10、15、20wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如30min后颜色已完全成为红色)；当F127浓度为2wt％时，经过30min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如1h后颜色已完全成为红色)；当F127浓度为0.5wt％时，经过1h指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如8h后颜色已完全成为红色)；当F127浓度小于0.5wt％时，经过48h也未变色；

在50℃时，当F127浓度为20、15、10、5、2wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如10min后颜色已完全成为红色)；当F127浓度为1、0.5wt％时，经过10min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如15min后颜色已完全成为红色)；当F127浓度为0.2、0.1wt％时，经过15min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如24h后颜色已完全成为红色)；当F127浓度小于0.1wt％时，经过48h也未变色。我们可以看到，F127的浓度越高，颜色转变温度越低，颜色转变速度越快；同时，温度越高，颜色转变越快。

如图3所示：定量分析了PDA/F127的颜色转变，当F127的浓度保持在20％，CR随着时间的增长和温度的增加而增加(图3a)；当反应时间保持为2小时，CR随着温度和F127的浓度增加而增加(图3b)；当温度保持在30℃，CR随时间和F127的浓度增加而增加(图3c)。以上的结果提示PDA/F127可能成为一种潜在的有意义的时间-温度变色指示器。

如图4(a)所示：

在0℃、10℃下，PDA/F68指示器随着F68浓度的变化(0.1-40wt％)经过3天也未发生肉眼可见的从蓝到红的颜色变化；

在20℃时，当F68浓度为40wt％时，经过30min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(当历时48h仍为棕红)；当F68浓度小于40wt％时，经过48h也未变色；

在30℃时，当F68浓度为40、30wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如2h后颜色已完全成为红色)；当F68浓度小于30wt％时，经过48h也未变色；

在40℃时，当F68浓度为40、30、25、20、15wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如浓度大于15％时5min后颜色已完全成为红色)；当F68浓度小于15wt％时，经过48h也未变色；

在50℃时，当F68浓度为40、30、25、20、15、10wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如浓度大于10％时5min后颜色已完全成为红色)；当F68浓度小于10wt％时，经过48h也未变色。

如图4(b)所示：

在0℃、10、20℃下，PDA/L35指示器随着L35浓度的变化(0.1-40wt％)分别经过3天、3天、48h也未发生肉眼可见的从蓝到红的颜色变化；

在30℃时，当L35浓度为40wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(经过48h仍为棕红色)；当L35浓度小于40wt％时，经过48h也未变色；

在40℃时，当F68浓度为40、30、25、20、15、10wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如浓度大于25％时5min后颜色已完全成为红色)；当L35浓度小于10wt％时，经过48h也未变色；

在50℃时，当F68浓度为40、30、25、20、15、10、5wt％时，经过5min指示器开始由蓝色转红，随着时间的延长颜色由棕红变为深红(如浓度大于5％时5min后颜色已完全成为红色)；当L35浓度小于5wt％时，经过48h也未变色；

由图4我们可以看到，F68和L35对PDA囊泡的颜色影响显示PDA/F68和PDA/L35都能够发生可见的温度、聚合物浓度依赖的颜色变化，聚合物浓度越高，颜色转变温度越低；从PDA/F127到PDA/F68到PDA/L35，颜色转变的时间依赖性逐步减弱，这可能因为PEG-PPG-PEG插入到PDA中与分子量有关，分子量越大，插入到PDA中的速度越慢，从而PDA的颜色变化也越慢。

如图5所示：

在0℃下，当Tween-20浓度为50wt％时，PDA/Tween-20指示器经过48h颜色由蓝色开始转红；

在10℃时，当Tween-20浓度为40wt％时，指示器经过4h颜色由蓝色开始转红；当Tween-20浓度为50wt％时，指示器经过30min颜色由蓝色开始转红(48h时仍为棕红)；当Tween-20浓度小于40wt％时，经过48h也未变色；

在20℃时，当Tween-20浓度为50wt％时，指示器经过5min颜色由蓝色开始转红(20min时变为深红)；当Tween-20浓度为40wt％时，指示器经过30min颜色由蓝色开始转红(2h时变为深红)；当Tween-20浓度为30wt％时，指示器经过2h颜色由蓝色开始转红(48h时变为深红)；当Tween-20浓度为20wt％时，指示器经过24h颜色由蓝色开始转红(48h时仍为棕红)；当Tween-20浓度为15wt％时，指示器经过48h颜色由蓝色开始转红(48h时仍为棕红)；当Tween-20浓度小于15wt％时，经过48h也未变色；

在30℃时，当Tween-20浓度为50、40、30wt％时，指示器经过5min颜色由蓝色开始转红(5min时变为深红)；当Tween-20浓度为20wt％时，指示器经过30min颜色由蓝色开始转红(1h时变为深红)；当Tween-20浓度为15wt％时，指示器经过1h颜色由蓝色开始转红(2h时变为深红)；当Tween-20浓度为10wt％时，指示器经过2h颜色由蓝色开始转红(8h时变为深红)；当Tween-20浓度为5wt％时，指示器经过4h颜色由蓝色开始转红(48h时仍为棕红)；当Tween-20浓度小于5wt％时，经过48h也未变色；

在40℃时，当Tween-20浓度为50、40、30、20、15、10、5wt％时，指示器经过5min颜色由蓝色开始转红(10min时变为深红)；当Tween-20浓度为5、1wt％时，指示器经过2h颜色由蓝色开始转红(48h后仍为深红)；当Tween-20浓度小于1wt％时，经过48h也未变色；

在50℃时，当Tween-20浓度为0.5wt％时，指示器经过5min颜色由蓝色开始转红(浓度大于1％时，5min时变为深红)；当Tween-20浓度小于0.5wt％时，经过48h也未变色；

由图5我们可以看到，PDA/Tween-20的颜色变化也明显依赖于温度、时间和Tween-20的浓度；尽管Tween-20的分子量是1226，低于L35的1900，但在10～30℃时，PDA/Tween-20的颜色变化表现出明显的时间依赖性；这就提示两亲性聚合物的分子结构也对PDA/两亲性聚合物水性基质的颜色有重要的影响。

具体实施方式

本发明提供了一种时间-温度变色指示器，它包括聚丁二炔(PDA)囊泡和两亲性聚合物水溶液，其中，PDA囊泡是由丁二炔类物质自组装后聚合形成。

其中，上述两亲性聚合物选自伯洛莎姆，聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯(Tween-20)，Tween-80，烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，聚己内酯-乙二醇(PCL-PEG)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种；其中，泊洛沙姆为聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物。

其中，上述丁二炔类物质为10，12-二十三烷基二炔酸(PCDA)、2，4-二十一烷基二炔酸(HCDA)、2，4-十五烷基二炔酸(PDDA)或2，4-二十三烷基二炔酸(TCDA)。

优选的，本发明的PDA囊泡的平均粒度为80～300nm，该范围的PDA囊泡方便制备。

本发明PDA囊泡浓度对PDA/两亲性聚合物水溶液时间-温度指示器监测物品时颜色变化影响不大，通常PDA的浓度在0.05mg/mL-10mg/mL内即可；该TTI主要随着两亲性聚合物水溶液的浓度的变化，其颜色对时间-温度产生响应，适于0～50℃温度范围内TTI的两亲性聚合物的浓度优选范围为0.001～50wt％(重量百分比)。

本发明还指出了上述时间-温度变色指示器用于监测0～50℃温度范围内的温度变化和/或时间变化。

本发明的时间-温度指示器可用于监测易腐坏物品运输过程中的温度和/或时间变化，优选用于监测疫苗、生物药品运输过程中的温度和/或时间变化。也可用于监测环境温度变化和/或时间变化，如科研中用于监测实验过程中的温度变化和时间变化情况等。

本发明时间-温度指示器用于指示环境温度变化和/或时间变化或指示被监测物品超过适宜保存条件，具体为：如某一实验需控制在10℃下反应30min，那么可将PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物放置在该反应环境中(20℃时5min时即会变色)，一旦发现该指示器变色，则表明该反应环境处于20℃超过了5min。又例如：某物品如疫苗要在20℃下保存24h，那么可将PDA囊泡与浓度为20wt％的Tween-20共混物(20℃时24h时即会变色)、PDA囊泡与浓度为40wt％的L35共混物(30℃时5min时即会变色)、PDA囊泡与浓度为15wt％的Tween-20共混物(30℃时1h时即会变色)、PDA囊泡与浓度为15wt％的F68共混物(40℃时5min时即会变色)四种指示器与疫苗放置在一起，根据指示器的变色状况，可判断疫苗储存过程中经历过哪些温度时间历史，如若PDA囊泡与浓度为15wt％的F68共混物指示器变色，则表明储存中经历过40℃且该温度超过了5min，那么这样就可以选择性的确定疫苗是否可以继续使用还是已经失效。

又比如，存储或运输过程中发生意外，如某时温度突然升高，指示器中会在有某个设定超过该温度发生颜色变化的监测物颜色变红，说明该待检测物已经出现异常，不宜使用。如果存储时间过长，超过了设定的保质期，则监测器中也会有某时间颜色变化的历史记录，因为这种颜色变化是不可逆的。

本发明还提供了上述时间-温度变色指示器的使用方法，具体步骤为：

(1)分别配置所需浓度的两亲性聚合物水溶液和PDA囊泡备用；

(2)将配置好的两亲性聚合物水溶液与PDA囊泡共混，共混物与物品放置在一起；

(3)上述步骤2中的混合物颜色变化指示环境温度变化和/或时间变化；或指示被监测物品超过适宜保存的温度和/或时间。

上述使用方法中的步骤1可根据表1-表4选用两亲性聚合物水溶液的浓度：

表1 50℃下PDA/两亲性聚合物体系变色时两亲性聚合物的浓度(wt％)

注：表1变色是指PDA/两亲性聚合物水溶液体系由可见的蓝色变为红色，下表同；

表1中第二行中的“/”代表：当浓度小于0.5wt％时，50℃下PDA囊泡/F127混合物经过1h、3h均没有变色；第三行中的“/”代表：当浓度小于10wt％时，50℃下PDA囊泡/F68混合物经过10min、1h、3h均没有变色；第四行中的“/”的代表：当浓度小于5wt％时，50℃下PDA囊泡/L35混合物经过10min、1h、3h均没有变色；第五行中的“/”的代表：当浓度小于0.5wt％时，50℃下PDA囊泡/Tween-20混合物经过10min、1h、3h均没有变色。

表2 40℃下PDA/两亲性聚合物体系变色时两亲性聚合物的浓度(wt％)

注：表2中第二行中的“/”代表：当浓度小于0.5wt％时，40℃下PDA囊泡/F127混合物经过2h没有变色；  第三行中的“/”代表：当浓度小于15wt％时，40℃下PDA囊泡/F68混合物经过30min、1h、2h均没有变色；第四行中的“/”的代表：当浓度小于10wt％时，40℃下PDA囊泡/L35混合物经过30min、1h、2h均没有变色；第五行中的“/”的代表：当浓度小于5wt％时，40℃下PDA囊泡/Tween-20混合物经过30min、1h、2h均没有变色。

表3 30℃下PDA/两亲性聚合物体系变色时两亲性聚合物的浓度(wt％)

注：表3中第二行中的“/”代表：当浓度小于10wt％时，30℃下PDA囊泡/F127混合物经过1h、2h均没有变色；第三行中的“/”代表：当浓度小于30wt％时，30℃下PDA囊泡/F68混合物经过30min、1h、2h、4h均没有变色；第四行中的“/”的代表：当浓度小于40wt％时，30℃下PDA囊泡/L35混合物经过30min、1h、2h、4h均没有变色；

表中“-”表示“未测”，下表同。

表4 20℃下PDA/两亲性聚合物体系变色时两亲性聚合物的浓度(wt％)

注：表4中第二行中的“/”代表：当浓度小于15wt％时，20℃下PDA囊泡/F127混合物经过24h没有变色；第五行中的“/”的分别代表：当浓度小于40wt％时，20℃下PDA囊泡/Tween-20混合物经过1h没有变色；及当浓度小于30wt％时，20℃下PDA囊泡/Tween-20混合物经过4h没有变色。

另外，用于监测10℃下保存不超过2h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为40wt％的Tween-20共混物；用于监测10℃下保存不超过30min的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物。用于监测0℃下保存不超过48h的物品的时间-温度指示器为：PDA囊泡与浓度为50wt％的Tween-20共混物；

因二炔单体的炔基一侧连接长链烷烃，另一侧的烷烃链末端为极性基团，所以类似于双亲性分子，二炔单体能在水中自组装，形成具有双层结构的囊泡，再经紫外光照聚合，使得原有的囊泡具有更高的机械强度。聚丁二炔(PDA)是一种π共轭的聚合物，双键和三键交替出现聚合物主链中，一般呈现出蓝色；通常，PDA囊泡在50oC以下为蓝色，当温度达到或超过大约60oC时，能在很短的时间内由蓝色变成红色(因为PDA囊泡熔点为61oC)。另外，由上述可知，PDA囊泡具有疏水段和亲水段。

而两亲性聚合物同时具有亲水性基团和亲油性基团的物质，比如伯洛莎姆，一种PEG-PPG-PEG三嵌段共聚物，其亲油性基团能够插入到上述PDA囊泡表面的脂质单分子层中，随着温度或时间的变化，插入到上述囊泡表面的脂质单分子层中的APP的亲油性基团与PDA中的疏水部份发生疏水作用，改变PDA的构象，从而导致PDA的变色，由蓝色变成红色。因此，PDA囊泡和两亲性聚合物混合物随着温度和时间的变化，将产生肉眼可见的由蓝色变为红色，并且这种变色是不可逆的；可见，PDA/两亲性聚合物可以作为时间-温度指示器，来监测疫苗等易腐物质运输链中的时间-温度变化历史。

以下通过具体实施例的形式对本发明做进一步详述，但不应理解为是对本发明的限制。

实施例1监测储存条件为40℃下1小时的物品

1、PDA囊泡的制备和表征

将40毫克PCDA溶于CH₂Cl₂，随后将溶剂挥干，加入20毫升水后，在75℃的温度下，超声10分钟。然后降温，在4℃过夜保存，使得脂性膜结晶。聚合反应在254nm波长紫外光照射下，在冰浴中进行5分钟。最后，得到的PDA囊泡保存在4℃备用。通过激光粒度仪测试，PDA囊泡的平均粒度为128.5±4.8nm。结果为三次测试的平均值。

2、F127水溶液的制备

制备浓度为0.5wt％的F127水溶液。F127的分子结构为PEG99-PPG67-PEG99，分子量为12700。

3、利用PDA囊泡/F127监测40℃下1小时下变色的物品

将制备好的PDA囊泡和浓度为0.5wt％的F127溶液分别置于独立盛装瓶中，当待监测物品发货时，将PDA囊泡分与0.5wt％的F127混合，将混合物与需运输物品放在一起，发货；到达该运输链终端时，如果发现某个PDA囊泡/F127混合物颜色发生变化，即由蓝色变为红色时，说明已经超过设定的储存温度、时间，不能食用或使用。

实施例2监测储存条件为20℃下4小时的物品

将实施例1中F127的制备浓度改为15wt％，用HCDA代替PCDA制备PDA囊泡，其他步骤同实施例1。

当待监测物品发货时，将PDA囊泡与浓度为15％的F127混合，将混合物与需运输物品放在一起，发货；到达该运输链终端时，如果发现某个PDA囊泡/F127混合物颜色发生变化，即由蓝色变为红色时，说明已经超过设定的储存温度、时间，不能食用或使用。

实施例3监测储存条件为20度温度下2天

将实施例1中用PDDA代替PCDA制备PDA囊泡，用Tween-20代替F127，制备浓度为15wt％的Tween-20溶液，其他步骤同实施例1。

PDA/Tween-20(浓度为15wt％)用于监测储存条件为20度温度下2天的物品：当待监测物品发货时，将PDA囊泡与浓度为15％的Tween-20混合，将混合物与需运输物品放在一起，发货，为了保证准确性，可同时放置多组混合物；到达该运输链终端时，如果发现某个PDA囊泡/Tween-20混合物颜色发生变化，即由蓝色变为红色时，说明已经超过设定的储存温度、时间，不能食用或使用。

实施例4监测储存条件为20温度下1天

将实施例1中用TCDA代替PCDA制备PDA囊泡，用Tween-20代替F127，制备浓度为25wt％的Tween-20溶液，其他步骤同实施例1。

PDA/Tween-20(浓度为20wt％)用于监测储存条件为20度温度下1天的物品：当待监测物品发货时，将PDA囊泡与浓度为20％的Tween-20混合，将混合物与需运输物品放在一起，发货，为了保证准确性，可同时放置多组混合物；到达该运输链终端时，如果发现某个PDA囊泡/Tween-20混合物颜色发生变化，即由蓝色变为红色时，说明已经超过设定的储存温度、时间，不能食用或使用。

上述F127的分子结构为PEG₉₉-PPG₆₇-PEG₉₉，分子量为12700；F68的分子结构为PEG₇₆-PPG₂₉-PEG₇₆，M_n＝8400；L35的分子结构为PEG₁₁-PPG₁₆-PEG₁₁，M_n＝1900。

具体使用本发明的时间-温度指示器监测物品运输链中时间-温度历史并不限于上述实施例，可以根据表1中的时间-温度变化点灵活选用PDA囊泡和两亲性聚合物；使用方式也不仅限于实施例提及的先独立盛装两种物质，可设计如采用一种带有若干分室的盒子，分别盛装PDA和两亲性聚合物溶液，待物品即将运输时抽开分室挡板使PDA和两亲性聚合物溶液混合，来监测相应的易腐产品的温度时间变化情况。另外，本发明的时间-温度指示器还可以用来监测0～50℃温度范围内的温度变化和/或时间变化，如科研中用于监测实验过程中的温度变化和时间变化情况等。

一种时间-温度变色指示器及其应用和使用方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。