JP2018049022A - Freshness marker and sensing system using the same - Google Patents

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Hironori Iwanaga
寛規 岩永
秋山 良造
Ryozo Akiyama
良造 秋山
奈緒子 二見
Naoko Futami
奈緒子 二見
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a freshness marker capable of detecting various types of biogenic amines with high sensitivity, and a freshness sensing system using the same.SOLUTION: Provided is a freshness marker for detecting amines. The freshness marker includes a plurality of detection bodies 2 having an agglomerated phosphor 3 which agglomerates by coexisting with the amines to change fluorescence properties, and a mixture which contains a solvent which solves the agglomerated phosphor. In the plurality of detection bodies, hydrophobicity of the solvent is different for each detection body.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本実施形態は、食品の鮮度を簡便に判定できる鮮度マーカー及びこれを用いたセンシングシステムに関する。   The present embodiment relates to a freshness marker that can easily determine the freshness of food and a sensing system using the same.

食品の腐敗により生成されたアミン(以下、「生体アミン」又は、単に「アミン」と称する。)は、アミノ酸の脱炭酸により生成し、魚介類や食肉中にあってアレルギー疾患や食中毒などの健康上のリスクとなる。生体アミンは、食品類の加工及び保管中にも発生するため、生体アミンの発生量が食品類の鮮度の指標となる。近年、アレルギー疾患や食中毒を防止し、また食品廃棄を低減する見地から、高感度、高選択的な生体アミンのセンシング方法が求められている。   Amines produced by food spoilage (hereinafter referred to as “biological amines” or simply “amines”) are produced by decarboxylation of amino acids and are found in seafood and meat and are healthy for allergic diseases and food poisoning. This is a risk. Since biogenic amines are also generated during processing and storage of foods, the amount of biogenic amines is an indicator of the freshness of foods. In recent years, from the standpoint of preventing allergic diseases and food poisoning and reducing food waste, a highly sensitive and highly selective biogenic amine sensing method has been demanded.

生体アミンのセンシング方法としては、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィーのような機器分析により行う方法が知られている。しかしながら、このような機器分析は測定前に行う処理に時間を要し、また使用する装置は常に管理調整する必要があるため、コスト高となる。   As a sensing method for biogenic amines, a method of performing instrumental analysis such as gas chromatography or liquid chromatography is known. However, such instrument analysis requires time for processing before measurement, and the apparatus to be used must always be managed and adjusted, resulting in high costs.

一方、簡易的、且つ迅速な生体アミンのセンシング方法としてテトラフェニルエテン類蛍光体を用いる方法が知られている。このセンシング方法は、溶液中にテトラフェニルエテン類蛍光体を溶解してなり、第一のステップとして生体アミンが溶液に溶解し、第二のステップとしてテトラフェニルエテン類蛍光体と生体アミンが反応して凝集体を形成するものである。テトラフェニルエテン類蛍光体は、単体では蛍光強度が微弱だが、凝集すると蛍光強度が増大することが知られており、蛍光強度の増大を以って生体アミンの発生を検出することができ、この結果を以って食品の鮮度劣化をセンシングすることができる。   On the other hand, a method using a tetraphenylethene fluorescent substance is known as a simple and rapid method for sensing biogenic amines. In this sensing method, tetraphenylethene phosphors are dissolved in a solution. As a first step, a biogenic amine is dissolved in the solution, and as a second step, the tetraphenylethenes phosphor and the biogenic amine react. Thus, an aggregate is formed. Tetraphenylethene phosphors have a weak fluorescence intensity when used alone, but are known to increase fluorescence intensity when aggregated. The increase in fluorescence intensity can detect the generation of biogenic amines. With the result, it is possible to sense the freshness deterioration of the food.

特開2012-51816号公報(特許請求の範囲)JP 2012-51816 A (Claims) Chem. Eur. J. 2011,17, 5344-5349.Chem. Eur. J. 2011, 17, 5344-5349.

食品の腐敗により発生する生体アミンは、種類が多く、それぞれ疎水性が異なる。このため、上記したセンシング方法において使用した溶媒に適合する生体アミンは検知される一方、この生体アミンと疎水性が大きく異なる生体アミンは、使用した溶媒に溶け込むことができず検知されない。生体アミンの種類は、食品によって異なるため、上記したセンシング方法を用いた場合、対象とする食品ごとに使用する溶媒を変更する必要があり不経済である。   There are many kinds of biogenic amines generated by food spoilage, and each has different hydrophobicity. For this reason, a biogenic amine that is compatible with the solvent used in the sensing method described above is detected, while a biogenic amine that is significantly different in hydrophobicity from the biogenic amine cannot be dissolved in the used solvent and is not detected. Since the type of biogenic amine varies depending on the food, it is uneconomical to change the solvent used for each target food when the above-described sensing method is used.

本発明は、上記課題に鑑み為されたものであり、多くの種類の生体アミンを高感度に検知できる鮮度マーカーを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the freshness marker which can detect many types of biogenic amines with high sensitivity.

本実施形態に係る鮮度マーカーは、アミンを検知する鮮度マーカーであって、上記アミンと共存することにより凝集して蛍光特性が変化する凝集蛍光体及び上記凝集蛍光体を溶解する溶媒を含む混合液を有する複数の検知体を有してなり、上記複数の検知体は、検知体毎に上記溶媒の疎水性が異なることを特徴とする。
また、本実施形態に係る鮮度マーカーは、アミンを検知する鮮度マーカーであって、上記アミンと共存することにより凝集して蛍光特性が変化する凝集蛍光体及び上記凝集蛍光体を溶解する溶媒または混合溶媒を含む混合液を有する検知体を有してなり、上記アミンの全部または一部と上記溶媒または混合溶媒との疎水性パラメータLog P値の差が、1.53以下であることを特徴とする。
The freshness marker according to the present embodiment is a freshness marker for detecting an amine, and is a mixed liquid containing an aggregated phosphor that aggregates and changes fluorescence characteristics when coexisting with the amine, and a solvent that dissolves the aggregated phosphor The plurality of detection bodies are characterized in that the hydrophobicity of the solvent is different for each detection body.
Further, the freshness marker according to the present embodiment is a freshness marker for detecting an amine, and is an aggregated phosphor that aggregates and changes fluorescence characteristics when coexisting with the amine, and a solvent or a mixture that dissolves the aggregated phosphor It has a detector having a mixed liquid containing a solvent, and the difference in hydrophobic parameter Log P value between all or part of the amine and the solvent or mixed solvent is 1.53 or less.

図1は、グリコール系溶媒と生体アミンの疎水性パラメータLog P値の関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the hydrophobic parameter Log P value of a glycol solvent and a biogenic amine. 図2は、本実施形態に係る鮮度マーカーの生体アミン検知プロセスの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a biogenic amine detection process of a freshness marker according to the present embodiment. 図3は、本実施形態2に係る鮮度マーカーの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a freshness marker according to the second embodiment. 図4は、本実施形態3に係る鮮度マーカーの概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a freshness marker according to the third embodiment. 図5は、鮮度マーカーサンプルの作成方法を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method of creating a freshness marker sample. 図6は、鮮度マーカーサンプルの評価方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method for evaluating a freshness marker sample. 図7は、鮮度マーカーサンプルAの蛍光状態を示す画像である。FIG. 7 is an image showing the fluorescence state of the freshness marker sample A. 図8は、鮮度マーカーサンプルBの蛍光状態を示す画像である。FIG. 8 is an image showing the fluorescence state of the freshness marker sample B. 図9は、スペルミジン添加直後における化合物(1)の蛍光スペクトルである。FIG. 9 is a fluorescence spectrum of the compound (1) immediately after the addition of spermidine. 図10は、スペルミジン添加後、ブラックライト14時間照射後における化合物(1)の蛍光スペクトルである。FIG. 10 is a fluorescence spectrum of the compound (1) after spermidine addition and after irradiation with black light for 14 hours. 図11は、スペルミジン添加後13日間室温、室内光、大気開放条件で放置後における化合物(1)の蛍光スペクトルである。FIG. 11 is a fluorescence spectrum of the compound (1) after standing for 13 days at room temperature, room light, and open air conditions after the addition of spermidine.

以下、本実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、検知対象物質となる生体アミンと共存することによって凝集し、蛍光特性が変化する凝集蛍光体と、この凝集蛍光体を溶解する溶媒と、上記凝集蛍光体と溶媒とを保持する媒体から構成される検知体を有し、この検知体が二以上に分画され、この分画された検知体毎に上記溶媒の疎水性が異なる形態が基本となる。本実施形態に係る鮮度マーカーによれば、検知体毎に溶媒の疎水性が異なるため、多くの種類の生体アミンを検知することができる。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, an aggregated phosphor that aggregates and changes fluorescence characteristics by coexisting with a biogenic amine that is a detection target substance, a solvent that dissolves the aggregated phosphor, and the aggregated phosphor and the solvent are retained. It has a detection body composed of a medium, and the detection body is divided into two or more, and the hydrophobicity of the solvent is different for each of the fractionated detection bodies. According to the freshness marker according to the present embodiment, since the hydrophobicity of the solvent is different for each detector, many types of biogenic amines can be detected.

(生体アミン)
一般に、食品を放置しておくと、時間の経過とともに、匂い、外観、テクスチャー、味などに何らかの変化を生じ、ついには食用に適さなくなる。このような食品の悪変を劣化、変敗、あるいは変質と称し、通俗的には“たべものが腐る”という。食品の劣化は、微生物原因のほか、昆虫、自己消化、化学的原因(脂質の酸化、褐変)あるいは物理的原因(傷、つぶれなどの損傷)によっても起こるが、微生物(腐敗細菌)の増殖によって変質し、食べられなくなる場合が多く、これを広義の腐敗という。
(Biogenic amine)
Generally, if food is left unattended, some change occurs in odor, appearance, texture, taste, etc. over time, and eventually it becomes unfit for consumption. Such an awkward change in food is called deterioration, deterioration, or alteration, and is commonly referred to as “food rots”. Deterioration of food is caused not only by microbial causes but also by insects, self-digestion, chemical causes (lipid oxidation, browning), or physical causes (damage such as wounds and crushing), but by the growth of microorganisms (rot bacteria) In many cases, it is altered and cannot be eaten.

食品の蛋白質が微生物の作用を受けて分解されて有害物質や悪臭を生じる過程を腐敗、これに対して炭水化物や油脂が微生物の作用を受けて分解して、風味が悪くなり食用に適さない状態を変敗もしくは変質と区別することもある。そして、腐敗臭の成分の主なものはアンモニア、トリメチルアミン等の各種の生体アミンと呼ばれるアミン成分である。   A process in which food proteins are decomposed by the action of microorganisms to produce harmful substances and foul odors, while carbohydrates and oils are decomposed by the action of microorganisms to deteriorate the flavor and make it unfit for consumption May be distinguished from corruption or alteration. The main component of the rot odor component is an amine component called various biological amines such as ammonia and trimethylamine.

このため、肉や魚のような蛋白質に富んだ食品の腐敗の程度を知るために、この生体アミン成分を定量することは有用である。生体アミンの定量分析方法としては、液体高速クロマトグラフィーなどによる検出が一般的であるが、試料の複雑な前処理や測定時間など判定に時間を要し、コストもかかる。   For this reason, it is useful to quantify this biogenic amine component in order to know the degree of spoilage of protein-rich foods such as meat and fish. As a method for quantitative analysis of biogenic amines, detection by liquid high-speed chromatography or the like is generally used, but it takes time for determination such as complicated pretreatment and measurement time of a sample, and costs are also increased.

また、食品中の窒素化合物は、主に蛋白質であり、微生物の酵素や食品の酵素によって加水分解されてポリペプチド、簡単なペプチドあるいはアミノ酸になる。そして、アミノ酸が、脱アミノ反応、トランスアミネーション、脱炭酸反応などにより分解されて、生体アミンが生成する。   Nitrogen compounds in food are mainly proteins, which are hydrolyzed by microbial enzymes or food enzymes to become polypeptides, simple peptides or amino acids. Then, the amino acid is decomposed by deamination reaction, transamination, decarboxylation reaction or the like to produce a biogenic amine.

アミノ酸から生成する生体アミンとしては、例えば1,2−エチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、スペルミジン、スペルミン、ヒスタミン、トリプタミンなどが挙げられる。   Examples of biogenic amines generated from amino acids include 1,2-ethylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, spermidine, spermine, histamine, Tryptamine etc. are mentioned.

(凝集蛍光体)
本実施形態に係る凝集蛍光体は、アミンの存在下で凝集或いは結晶析出することにより蛍光スペクトル、励起スペクトルの形状や強度、蛍光寿命などの蛍光特性が変化する蛍光体をいう。このような凝集蛍光体としては、例えば特開2012-51816号公報に記載されている凝集誘起型発光性分子を挙げることができる。凝集誘起型発光性分子は、溶媒に溶解した状態では励起光を照射しても蛍光を発しないが凝集することで蛍光を発する。具体的な例としては、下記一般式(I)で表されるテトラアリールエテン誘導体である。
(Aggregated phosphor)
The aggregated phosphor according to the present embodiment refers to a phosphor in which fluorescence characteristics such as a fluorescence spectrum, a shape and intensity of an excitation spectrum, and a fluorescence lifetime are changed by aggregation or crystal precipitation in the presence of an amine. Examples of such aggregated phosphors include aggregation-induced luminescent molecules described in JP 2012-51816 A, for example. Aggregation-inducing luminescent molecules do not emit fluorescence even when irradiated with excitation light in a state dissolved in a solvent, but emit fluorescence by aggregation. A specific example is a tetraarylethene derivative represented by the following general formula (I).

(式中、R1、R2、R3、R4は、互いに独立して、−COOM1、−(CH2)m−COOM2、−X−(CH2)n−COOM3、−Y−(CH2)o−Z−(CH2)p−COOM4(ここで、M1、M2、M3、M4は、互いに独立して、水素原子又はカチオンを表し、X、Y、Zは、互いに独立して、−O−、−NH−、又は−S−を表し、m、n、o、pは、互いに独立して、1〜6の整数を表す)、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、カルバモイル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のハロアルキル基、炭素数2〜6アルケニル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルキルオキシ基、炭素数2〜6のアシル基、アミノ基、炭素数1〜6のアルキルアミノ基、炭素数6〜10のアリール基、及び炭素数5〜10のヘテロアリール基からなる群から選択され、かつ、R1、R2、R3、R4のうちの少なくとも2つは、互いに独立して、−COOM1、−(CH2)m−COOM2、−X−(CH2)n−COOM3、及び−Y−(CH2)o−Z−(CH2)p−COOM4(ここで、M1、M2、M3、M4、X、Y、Z、m、n、o、及びpは、上記の通りである)からなる群から選択される。) (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently of each other, -COOM 1 ,-(CH 2 ) m -COOM 2 , -X- (CH 2 ) n -COOM 3 , -Y - (CH2) o -Z- (CH 2) p -COOM 4 ( wherein, M 1, M 2, M 3, M 4 , independently of one another, represent a hydrogen atom or a cation, X, Y, Z Each independently represents —O—, —NH—, or —S—, and m, n, o, and p each independently represents an integer of 1 to 6), a hydrogen atom, a halogen atom , Hydroxyl group, nitro group, carbamoyl group, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, 1 to 6 carbon atoms An alkyloxy group, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, an amino group, an alkylamino group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a heteroaryl group having 5 to 10 carbon atoms. Selected and at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 Even two, independently of one another, -COOM 1, - (CH 2 ) m -COOM 2, -X- (CH 2) n -COOM 3, and -Y- (CH 2) o -Z- ( CH 2 ) selected from the group consisting of p- COOM 4 (where M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , X, Y, Z, m, n, o, and p are as described above) )

なお、上記式中の「カチオン」は、特に限定されず、有機性のカチオンでもよく、無機性のカチオンでもよい。このようなカチオンとしては、例えばアンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ピリジニウム等を挙げることができる。また、カチオンが1分子内に2個以上ある場合には、それぞれ異なるカチオンであってもよい。   The “cation” in the above formula is not particularly limited, and may be an organic cation or an inorganic cation. Examples of such cations include ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, pyridinium, and the like. In addition, when two or more cations are present in one molecule, they may be different cations.

上記一般式(I)で表されるテトラアリールエテン誘導体は、分子内のカルボキシル基がアミンとの水素結合や静電相互作用(以下、「反応」とも称する。)によって溶液中での溶解性が低下し凝集する。この凝集した状態のテトラアリールエテン誘導体に紫外線等の励起光を照射すると蛍光を発すようになる。本実施形態では、媒体に保持される凝集蛍光体と溶媒を含む組成物は、未反応の凝集蛍光体が凝集、析出しない濃度、即ち、飽和にならない濃度となるよう調製される。   The tetraarylethene derivative represented by the general formula (I) has a solubility in a solution due to a hydrogen bond or an electrostatic interaction (hereinafter also referred to as “reaction”) in which the carboxyl group in the molecule is an amine. Decreases and aggregates. When this aggregated tetraarylethene derivative is irradiated with excitation light such as ultraviolet rays, it emits fluorescence. In the present embodiment, the composition containing the aggregated phosphor and the solvent held in the medium is prepared so that the unreacted aggregated phosphor does not aggregate and precipitate, that is, does not become saturated.

(溶媒)
本実施形態に係る溶媒は、上記凝集蛍光体を溶解することができ、且つ、検知対象とする生体アミンの全部または一部との疎水性パラメータLog P値の差が1.53以下となる溶媒を使用する。検知対象とする生体アミンと溶媒の疎水性パラメータLog P値の差が1.53を越えると、生体アミンと溶媒との相溶性が悪くなることで、形成される凝集体が不均一なものとなり、鮮度マーカーの感度が低下する虞がある。
(solvent)
The solvent according to the present embodiment uses a solvent that can dissolve the aggregated phosphor and has a difference in hydrophobic parameter Log P value of 1.53 or less from all or part of the biogenic amine to be detected. To do. If the difference in the hydrophobic parameter Log P value between the biogenic amine and the solvent to be detected exceeds 1.53, the compatibility between the biogenic amine and the solvent becomes poor, resulting in non-uniform aggregates and freshness. The sensitivity of the marker may be reduced.

なお、疎水性パラメータLog P値とは、水と1−オクタノール中における物質の分配係数であり、Norgwyn Montgomery Software社のソフトウェア「Molecular modeling Pro.Plus version 7.0.4」を用いて算出した値である。   The hydrophobic parameter Log P value is a distribution coefficient of a substance in water and 1-octanol, and is a value calculated using software “Molecular modeling Pro. Plus version 7.0.4” of Norgwyn Montgomery Software. .

また、本実施形態に係る溶媒は、鮮度マーカーが鮮度劣化を経時的に検知するものであるため、雰囲気下において、ある一定期間中に揮発減量しない溶媒であることが好ましい。さらに、本実施形態に係る溶媒は、鮮度マーカーが食品に添付、或いは近傍に設置して使用されるため、人体に対して安全性が高い溶媒であることが好ましい。また、本実施形態に係る溶媒は、2種以上を混合して混合溶媒として使用してもよい。   Moreover, since the freshness marker detects freshness deterioration over time, the solvent according to the present embodiment is preferably a solvent that does not lose its volatility during a certain period in an atmosphere. Furthermore, the solvent according to the present embodiment is preferably a solvent that is highly safe for the human body because the freshness marker is attached to the food or used in the vicinity. Moreover, the solvent which concerns on this embodiment may mix and use 2 or more types as a mixed solvent.

このような溶媒としては、沸点が高く毒性の少ないグリコール系溶媒が好ましい。グリコール系溶媒としては、具体的には、例えばポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル等のエチレングリコール系溶媒、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等のプロピレングリコール系溶媒などを挙げることができる。   As such a solvent, a glycol solvent having a high boiling point and low toxicity is preferable. Specific examples of glycol solvents include polyethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, and other ethylene glycol solvents, propylene glycol monomethyl ether, propylene Examples thereof include propylene glycol solvents such as glycol monobutyl ether and propylene glycol dimethyl ether.

図1に、グリコール系溶媒と疎水性パラメータLog P値の相関、及び生体アミンの疎水性パラメータLog P値との照合の一例を示す。   FIG. 1 shows an example of the correlation between the glycol solvent and the hydrophobic parameter Log P value, and the comparison with the hydrophobic parameter Log P value of biogenic amine.

図1に示すように、グリコール系溶媒の疎水性パラメータLog P値は、末端置換基とグリコールユニットの繰り返し単位数に大きく依存する。具体的には、疎水性パラメータLog P値は、末端置換基の炭素数の合計数が増加するに従って高くなり、グリコールユニットの繰り返し単位数が増加するに従って小さくなる。   As shown in FIG. 1, the hydrophobic parameter Log P value of the glycol solvent greatly depends on the number of repeating units of the terminal substituent and the glycol unit. Specifically, the hydrophobicity parameter Log P value increases as the total number of carbon atoms of the terminal substituent increases, and decreases as the number of repeating units of the glycol unit increases.

溶媒と生体アミンの疎水性パラメータLog P値が近いほど、生体アミンは溶け込みやすく、溶媒と生体アミンの疎水性パラメータLog P値が遠いほど溶け込み難い。即ち、疎水性パラメータLog P値が近い物質同士は相用性が大きい。溶媒と検知対象物質(腐敗物質)のLog P値が近いことは、溶媒と検知対象物質が均一に混ざりあい易いことを意味する。
従って、図1に例示されているグリコール系溶媒の場合、生体アミンの疎水性パラメータLog P値との関係から、例えば、以下のような検知体を順番に配列するのが好ましい。
(1)溶媒が、モノエチレングリコール系、ジエチレングリコール系において末端置換基の炭素数の合計数が2、またはトリエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が2から3、またはテトラエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が2から5である検知体、
(2)溶媒が、モノエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が3から4、またはジエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が3から6、トリエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が3から6、またはテトラエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が3から7である検知体、
(3)溶媒が、モノエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が5から8、またはジエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が6から8、トリエチレングリコール系の末端置換基の炭素数の合計数が7から8、またはテトラエチレングリコール類の末端置換基の炭素数の合計数が7から8である検知体。
The closer the hydrophobic parameter Log P value of the solvent and the biogenic amine is, the more easily the biogenic amine is dissolved, and the farther the hydrophobic parameter Log P value of the solvent and the biogenic amine is, the more difficult it is to dissolve. That is, substances having similar hydrophobic parameter Log P values have high compatibility. The fact that the log P values of the solvent and the detection target substance (septic substance) are close means that the solvent and the detection target substance are easily mixed uniformly.
Therefore, in the case of the glycol solvent exemplified in FIG. 1, for example, the following detectors are preferably arranged in order from the relationship with the hydrophobic parameter Log P value of the biogenic amine.
(1) When the solvent is monoethylene glycol or diethylene glycol, the total number of carbon atoms of the terminal substituent is 2, or the total number of carbon atoms of the terminal substituent of the triethylene glycol system is 2 to 3, or tetraethylene glycol A detector in which the total number of carbon atoms of the terminal substituents of the system is 2 to 5,
(2) The total number of carbon atoms of the monoethylene glycol-based terminal substituent is 3 to 4, or the total number of carbon atoms of the diethylene glycol-based terminal substituent is 3 to 6, and the triethylene glycol-based terminal substitution is the solvent. A detector in which the total number of carbon atoms of the group is 3 to 6, or the total number of carbon atoms of the tetraethylene glycol-based terminal substituent is 3 to 7,
(3) The total number of carbon atoms of the monoethylene glycol-based terminal substituent is 5 to 8, or the total number of carbon atoms of the diethylene glycol-based terminal substituent is 6 to 8, and the triethylene glycol-based terminal substitution is the solvent. A detector in which the total number of carbon atoms of the group is 7 to 8, or the total number of carbon atoms of the terminal substituents of tetraethylene glycols is 7 to 8.

(媒体)
本実施形態に係る媒体は、上記凝集蛍光体及び溶媒を含む組成物(混合液)を保持できるものであれば特に制限されないが、組成物(混合液)の保持性を考慮すると、空隙率が一定以上あるものが好ましく、例えば多孔質基板、網目構造体などを挙げることができる。
(Medium)
The medium according to the present embodiment is not particularly limited as long as it can hold the composition (mixed liquid) containing the aggregated phosphor and the solvent. However, in consideration of the retention of the composition (mixed liquid), the porosity is low. A certain amount or more is preferable, and examples thereof include a porous substrate and a network structure.

このような媒体としては、例えばセルロース繊維、紙、布、フィルタ、スポンジ等を挙げることができる。特に、セルロースアセテート材からなるメンブレンフィルタは蛍光強度を増加させることができるため好ましい。   Examples of such a medium include cellulose fiber, paper, cloth, filter, sponge and the like. In particular, a membrane filter made of a cellulose acetate material is preferable because it can increase the fluorescence intensity.

また、媒体には、本実施形態で使用する溶媒の屈折率にできるだけ近似した材質のものを選択することが好ましい。使用する媒体と溶媒の屈折率を近似されることにより、媒体の内部で生じている蛍光を妨げることがないため、より大きな蛍光強度を得ることが可能になり、鮮度判定に有利になる。   Further, it is preferable to select a medium that is as close as possible to the refractive index of the solvent used in this embodiment. By approximating the refractive index of the medium to be used and the solvent, the fluorescence generated inside the medium is not disturbed, so that a larger fluorescence intensity can be obtained, which is advantageous for freshness determination.

(基材)
また、必要に応じて検知体を支持する基材を使用してもよい。使用される基材は、凝集蛍光体を溶解する溶媒に対する耐溶剤性を有するものであり、また、基材自体が蛍光を発しないものを選択することが好ましく、凝集蛍光体が蛍光を発する際の蛍光波長と近似しない材質のものであれば特に限定されない。
(Base material)
Moreover, you may use the base material which supports a detection body as needed. The substrate to be used has a solvent resistance to the solvent that dissolves the aggregated phosphor, and it is preferable to select a substrate that does not emit fluorescence. When the aggregated phosphor emits fluorescence The material is not particularly limited as long as it is made of a material that does not approximate the fluorescence wavelength.

このような基材としては、例えばテフロン(登録商標)シート、ポリイミドシート、ポリエステルフィルム、ポリアセタールシート、ナイロンシート、ポリカーボネートシート、ポリプロピレンシート、ポリエチレンシート、PETフィルム、塩化ビニルシートなどのプラスチックシート、ガラスプレート等を挙げることができる。   Examples of such base materials include Teflon (registered trademark) sheets, polyimide sheets, polyester films, polyacetal sheets, nylon sheets, polycarbonate sheets, polypropylene sheets, polyethylene sheets, PET films, vinyl chloride sheets and other plastic sheets, glass plates Etc.

図2は、本実施形態に係る鮮度マーカーの生体アミン検知プロセスの一例を示す図である。図2(a)に示すように、本実施形態に係る鮮度マーカー10は、基材1上に検知体2a、2b、及び2cに分画された検知体2が支持されている。検知体2a、2b、及び2cには、凝集蛍光体3と、それぞれ疎水性の異なる溶媒4a、4b、及び4cが保持されている。図2(b)に示すように、食品から発生した生体アミン5a、5b、及び5cは、それぞれ溶け込みやすい溶媒4a、4b、及び4cが保持された検知体2a、2b、及び2cにて凝集蛍光体3と凝集体6a、6b、及び6cを形成する。   FIG. 2 is a diagram showing an example of a biogenic amine detection process of a freshness marker according to the present embodiment. As shown in FIG. 2 (a), in the freshness marker 10 according to the present embodiment, a detection body 2 divided into detection bodies 2a, 2b, and 2c is supported on a base material 1. The detectors 2a, 2b, and 2c hold the aggregate phosphor 3 and solvents 4a, 4b, and 4c having different hydrophobicities, respectively. As shown in FIG. 2 (b), biogenic amines 5a, 5b, and 5c generated from foods are aggregated fluorescence in the detectors 2a, 2b, and 2c in which the solvents 4a, 4b, and 4c that are easy to dissolve are retained, respectively. Form body 3 and aggregates 6a, 6b and 6c.

(判定方法)
本実施形態に係る鮮度マーカーは、上記のとおり、媒体上に保持された凝集蛍光体とアミンとの反応により変化した蛍光特性を検知することで、食品の鮮度状態を分かるようにしたものであり、本実施形態に係る鮮度マーカーに紫外線光源部によって紫外光を照射し、発した蛍光を、発光検出部を用いて確認し、食品の鮮度状態を判定する。
(Judgment method)
As described above, the freshness marker according to the present embodiment detects the freshness state of food by detecting the fluorescence characteristics changed by the reaction between the aggregated phosphor and the amine held on the medium. The freshness marker according to the present embodiment is irradiated with ultraviolet light by the ultraviolet light source unit, and the emitted fluorescence is confirmed using the light emission detection unit to determine the freshness state of the food.

即ち、本実施形態に係るセンシングシステムは、本実施形態に係る鮮度マーカーと、この鮮度マーカーに紫外光を照射する紫外線光源部と、紫外線照射によって鮮度マーカーに出現する画像パターンを検出する発光検出部から構成され、紫外線照射により鮮度マーカーに出現する画像パターンにより検知対象物質を検知し、食品の鮮度状態を判定する。ここで発光検出部とは、肉眼による目視、デジタルカメラなどの画像化デバイスを言う。   That is, the sensing system according to the present embodiment includes a freshness marker according to the present embodiment, an ultraviolet light source unit that irradiates the freshness marker with ultraviolet light, and a light emission detection unit that detects an image pattern that appears on the freshness marker by ultraviolet irradiation. The detection target substance is detected by an image pattern that appears on the freshness marker by ultraviolet irradiation, and the freshness state of the food is determined. Here, the light emission detection unit refers to an imaging device such as visual observation with the naked eye, a digital camera, or the like.

本実施形態では、発光検出部として、食品の鮮度状態を目視で判定する場合は、できるだけ可視光下を避けた暗闇中の方が好ましい。また、蛍光光度計を用いることで、より精度の高い鮮度状態の判定が可能となる。さらに、デジタルカメラなどのCCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサーを介して画像化されたもの(画像パターン)を確認することで、より精度の高い判定が可能となる。   In this embodiment, when the freshness state of food is visually determined as the light emission detection unit, it is preferable to be in the dark, avoiding under visible light as much as possible. Further, by using a fluorometer, it is possible to determine the freshness state with higher accuracy. Furthermore, it is possible to make a determination with higher accuracy by checking an image (image pattern) imaged through a CCD image sensor such as a digital camera or a CMOS image sensor.

このようなデジタルカメラなどの電子処理された画像は、微弱な蛍光画像をより大きなコントラストを持った画像に変換することが可能で、微妙な蛍光強度の差を判別したい場合、すなわち生体アミンの発生量の僅かな違いを判別する場合に、より有効な方法となる。さらに、カメラ付きのスマートフォン等に画像処理による比色機能を持たせることで、自動判別機能を付加した鮮度判定が可能になる。   An electronically processed image such as a digital camera can convert a weak fluorescent image into an image with greater contrast, and when it is desired to determine a subtle difference in fluorescence intensity, that is, generation of biogenic amines This is a more effective method for discriminating slight differences in quantity. Furthermore, by providing a colorimetric function by image processing to a smartphone with a camera or the like, freshness determination with an automatic determination function can be performed.

(鮮度マーカーの他の形態)
図3は、実施形態2に係る鮮度マーカー20を示している。図3に示すように、鮮度マーカー20は、複数の検知体2が基材1上に二次元に配列され、溶媒の疎水性パラメータLog P値及び凝集蛍光体の濃度を連続的に変化させた複数の検知体2からなるマトリクスで構成されている。溶媒の疎水性パラメータLog P値を連続的に変化させることで多くの種類の生体アミンを検出することができ、凝集蛍光体の濃度を連続的に変化させることで生体アミンを検知する感度に上げることができる。
(Other forms of freshness marker)
FIG. 3 shows a freshness marker 20 according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, in the freshness marker 20, a plurality of detectors 2 are two-dimensionally arranged on the substrate 1, and the hydrophobic parameter Log P value of the solvent and the concentration of the aggregated phosphor are continuously changed. A matrix composed of a plurality of detectors 2 is formed. Many types of biogenic amines can be detected by continuously changing the hydrophobic parameter Log P value of the solvent, and the sensitivity to detect biogenic amines can be increased by continuously changing the concentration of the aggregated phosphor. be able to.

図4は、実施形態3に係る鮮度マーカー30の概略構成を示す図である。図4に示すように、鮮度マーカー30は、腐敗の進行度に応じて発生する生体アミンを順次検知できるように検知体2(2a〜2g)が配列され、この配列に沿って目盛状の鮮度表示7(7a〜7g)がされている。これにより、視覚による鮮度の判定が容易となる。可食と非可食の境界に位置する目盛が強調された表示(図中符号7d)とすることで視覚による鮮度の判定がより容易となる。なお、図4において、検知体2の全体形状が三角形状となっているが、特に検知体2の形状は限定されない。   FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the freshness marker 30 according to the third embodiment. As shown in FIG. 4, in the freshness marker 30, detectors 2 (2a to 2g) are arranged so that biogenic amines generated in accordance with the degree of progress of corruption can be sequentially detected, and a gradual freshness is arranged along this arrangement. Display 7 (7a-7g) is displayed. This facilitates visual freshness determination. By using a display (symbol 7d in the figure) in which the scale located at the boundary between edible and non-edible is emphasized, visual freshness determination is easier. In FIG. 4, the overall shape of the detection body 2 is triangular, but the shape of the detection body 2 is not particularly limited.

以下、実施例及び比較例等により本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

[鮮度マーカーの生体アミン依存性]
蛍光液(組成物)の調製:
凝集蛍光体には、上記一般式(I)において、R1及びR3がカルボキシル基であり、かつR2およびR4が水素原子である化合物(1)を用い、以下の溶媒にそれぞれ0.02重量%液となるように溶解させて蛍光液AおよびBとした。
[Biogenic amine dependence of freshness marker]
Preparation of fluorescent solution (composition):
As the aggregated phosphor, the compound (1) in which R 1 and R 3 are carboxyl groups and R 2 and R 4 are hydrogen atoms in the above general formula (I), 0.02 wt. It was made to make fluorescent solution A and B by dissolving so that it might become a% solution.

蛍光液A
ポリエチレングリコールジメチルエーテル 99.98wt%
(ハイソルブMPM、東邦化学工業製)
化合物(1) 0.02wt%
蛍光液B
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 99.98wt%
(BTG、日本乳化剤製)
化合物(1) 0.02wt%
Fluorescent liquid A
Polyethylene glycol dimethyl ether 99.98wt%
(Hisolv MPM, manufactured by Toho Chemical Industries)
Compound (1) 0.02wt%
Fluorescent liquid B
Triethylene glycol monobutyl ether 99.98wt%
(BTG, made by Nippon Emulsifier)
Compound (1) 0.02wt%

鮮度マーカーサンプルの作製:
図5は、評価用の鮮度マーカーサンプルの作成方法を説明する図である。
先ず、図5(a)に示すように、ガラス板101上にメンブレンフィルタ102(アドバンテック社製CELLULOSE ACETATE C020A013A)を2つ設置し、次いで、図5(b)に示すように、それぞれのメンブレンフィルタ102の上にスクリーン紗103(ムラカミ社製、糸径:34μm、厚さ:52μm)を被せ、その両端をポリイミドの粘着テープ104で固定した。
Preparation of freshness marker sample:
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for creating a freshness marker sample for evaluation.
First, as shown in FIG. 5 (a), two membrane filters 102 (CELLULOSE ACETATE C020A013A manufactured by Advantech Co., Ltd.) are installed on the glass plate 101, and then, as shown in FIG. 5 (b), each membrane filter is installed. A screen ridge 103 (manufactured by Murakami Co., Ltd., thread diameter: 34 μm, thickness: 52 μm) was covered on 102, and both ends thereof were fixed with polyimide adhesive tape 104.

その後、図5(c)に示すように、ピペット105を用いて蛍光液106約10μLをメンブレンフィルタ102にスクリーン紗103の上から滴下し、メンブレンフィルタ102に含浸させて検知体とし、評価用の鮮度マーカーサンプル100を作製した。蛍光液106として蛍光液Aを滴下したサンプルを鮮度マーカーサンプルA、蛍光液Bを滴下したサンプルを鮮度マーカーサンプルBとした。   Thereafter, as shown in FIG. 5 (c), about 10 μL of the fluorescent solution 106 is dropped onto the membrane filter 102 from above the screen ridge 103 using a pipette 105, and the membrane filter 102 is impregnated to form a detector for evaluation. A freshness marker sample 100 was prepared. A sample in which fluorescent solution A was dropped as fluorescent solution 106 was defined as freshness marker sample A, and a sample in which fluorescent solution B was dropped was defined as freshness marker sample B.

鮮度マーカーサンプルの評価:
図6に示すように、上記方法で作製した鮮度マーカーサンプルAおよびBを、それぞれ生の食材P(かまぼこ)が入った蓋つきのガラス容器Gに検知体が接触しないように設置する。鮮度マーカーサンプルを設置した後、蓋を閉めて室温での環境下で保管し、鮮度マーカーサンプルの蛍光状態を経時観察した。
Evaluation of freshness marker samples:
As shown in FIG. 6, the freshness marker samples A and B prepared by the above method are placed so that the detection body does not come into contact with the glass container G with a lid containing raw food P (kamaboko). After setting the freshness marker sample, the lid was closed and stored in an environment at room temperature, and the fluorescence state of the freshness marker sample was observed over time.

蛍光状態の観察は、鮮度マーカーサンプルをガラス容器Gから取り出し、適当な暗室状態で紫外線照射を行い、その蛍光状態をデジタルカメラで撮影した画像を元に行った。紫外線照射にはハンディータイプのブラックライトを使用した。   The fluorescence state was observed based on an image obtained by taking a freshness marker sample from the glass container G, irradiating it with ultraviolet rays in an appropriate dark room state, and photographing the fluorescence state with a digital camera. A handy type black light was used for ultraviolet irradiation.

図7は、蛍光液Aを使用した鮮度マーカーサンプルAの設置初期、約1時間後、約6時間後、及び1日後の蛍光状態を撮影した画像である。図7(a)は、生の食材P(かまぼこ)が入ったガラス容器Gに設置された鮮度マーカーサンプルAの画像であり、図7(b)は、食材Pを投入しない空のガラス容器Gに設置された鮮度マーカーサンプルAの画像である。   FIG. 7 is an image obtained by photographing the fluorescence state at the initial stage of installation of the freshness marker sample A using the fluorescent solution A, about 1 hour, about 6 hours, and 1 day. Fig. 7 (a) is an image of freshness marker sample A installed in a glass container G containing raw food P (kamaboko), and Fig. 7 (b) is an empty glass container G into which food P is not added. It is an image of freshness marker sample A installed in.

図7(a)に示す画像から、時間経過とともに鮮度マーカーサンプルAの蛍光が大きくなっていることが分かる。これに対して、図7(b)に示す画像から分かるとおり、空のガラス瓶中の鮮度マーカーサンプルAは、蛍光強度の変化がほとんど見られない。   From the image shown in FIG. 7 (a), it can be seen that the fluorescence of the freshness marker sample A increases with time. On the other hand, as can be seen from the image shown in FIG. 7B, the freshness marker sample A in the empty glass bottle shows almost no change in fluorescence intensity.

図8は、蛍光液Bを使用した鮮度マーカーサンプルBの設置初期、1日後、2日後、3日後の蛍光状態を撮影した画像である。図8(a)は、生の食材(かまぼこ)が入ったガラス容器Gに設置された鮮度マーカーサンプルBの画像であり、図8(b)は、食材を投入しない空のガラス容器Gに設置された鮮度マーカーサンプルBの画像である。   FIG. 8 is an image obtained by photographing the fluorescence state at the initial stage, 1 day, 2 days, and 3 days after the installation of the freshness marker sample B using the fluorescent solution B. Fig. 8 (a) is an image of freshness marker sample B installed in a glass container G containing raw food (kamaboko), and Fig. 8 (b) is installed in an empty glass container G where no food is added. It is the image of the freshness marker sample B made.

鮮度マーカーサンプルBの蛍光強度の変化は、生の食材P(かまぼこ)が入ったガラス容器に設置した場合および空のガラス容器に設置した場合のいずれも蛍光液Aを使用した鮮度マーカーサンプルAと比較して小さいことが分かる。また、3日後の蛍光状態においても蛍光強度の増加する傾向は見られない。
すなわち、本試験に使用した食材(かまぼこ)では、鮮度状態の変化を捉えるためのより感度の高い鮮度マーカーは、溶媒をポリエチレングリコールジメチルエーテルとした蛍光液Aを使用した鮮度マーカーサンプルAであるといえる。
The change in the fluorescence intensity of freshness marker sample B is the same as that of freshness marker sample A using fluorescent solution A when placed in a glass container containing raw food P (kamaboko) and when placed in an empty glass container. It can be seen that it is small in comparison. In addition, there is no tendency for the fluorescence intensity to increase even after 3 days.
That is, in the foodstuff (kamaboko) used in this test, the more sensitive freshness marker for capturing the change in the freshness state can be said to be the freshness marker sample A using the fluorescent solution A in which the solvent is polyethylene glycol dimethyl ether. .

上記の評価結果から、さまざまな食材に適した鮮度マーカーを作成するには各々の食材に適した蛍光液の作成が必要であることが分かる。   From the above evaluation results, it can be seen that preparation of a fluorescent solution suitable for each food material is necessary to create a freshness marker suitable for various food materials.

[蛍光スペクトルの溶媒依存性]
生体アミンのスペルミジンを検知対象物質として、化合物(1)の蛍光スペクトルの溶媒依存性について評価した。使用した溶媒及びスペルミジンの各種パラメータを表1に示す。疎水性パラメータLog P値は、Norgwyn Montgomery Software, Inc.社のMolecular modeling Pro. Plus Version 7.0.4を用いた。まず分子力学計算(MM2)で構造の最適化を行い、その後3次元構造活性相関(Three-D QSAR terms)にて算出した。
[Solvent dependence of fluorescence spectrum]
Using the biological amine spermidine as a detection target substance, the solvent dependence of the fluorescence spectrum of compound (1) was evaluated. Table 1 shows various parameters of the solvent and spermidine used. As the hydrophobic parameter Log P value, Molecular modeling Pro. Plus Version 7.0.4 of Norgwyn Montgomery Software, Inc. was used. First, the structure was optimized by molecular mechanics calculation (MM2) and then calculated by three-dimensional structure-activity relationship (Three-D QSAR terms).

[備考]
*1;トリエチレングリコールブチルメチルエーテル
*2;ジエチレングリコールジブチルエーテル
*3;トリエチレングリコールジメチルエーテル
*4;ジエチレングリコールモノブチルエーテル
*5;溶媒のLog P値とスペルミジンのLog P値の差
[Remarks]
* 1; Triethylene glycol butyl methyl ether * 2; Diethylene glycol dibutyl ether * 3; Triethylene glycol dimethyl ether * 4; Diethylene glycol monobutyl ether * 5; Difference between the log P value of the solvent and the log P value of spermidine

化合物(1)の各溶媒中におけるスペルミジン8モル当量(500μモル)添加後の蛍光スペクトルを図9から図11に示す。図9はスペルミジン添加直後の蛍光スペクトルであり、図10はスペルミジン添加後、ブラックライト14時間照射後の蛍光スペクトルであり、図11はスペルミジン添加後13日間室温、室内光、大気開放条件で放置後の蛍光スペクトルである。図中かっこ内は、化合物(1)単独の場合の極大波長における蛍光強度を基準とした蛍光強度の倍率である。   FIG. 9 to FIG. 11 show fluorescence spectra after addition of 8 molar equivalents (500 μmol) of spermidine in each solvent of compound (1). Fig. 9 shows the fluorescence spectrum immediately after spermidine addition, Fig. 10 shows the fluorescence spectrum after irradiation with black light for 14 hours after spermidine addition, and Fig. 11 shows the room temperature, room light, and open to air conditions for 13 days after spermidine addition. It is a fluorescence spectrum. The parentheses in the figure are the magnification of the fluorescence intensity based on the fluorescence intensity at the maximum wavelength in the case of compound (1) alone.

図9から図11に示す蛍光スペクトルから、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(No.4)を除き、スペルミジン添加直後から蛍光強度の大幅な増大が観測されていることが分かる。また、これらの蛍光スペクトルからジエチレングリコールモノブチルエーテル(No.4)は、凝集蛍光が観測されるのに要する時間が長いことが分かる。このような溶媒は、凝集安定性を増進させる目的で他の溶媒との混合溶媒の調製する際に活用することができる。   From the fluorescence spectra shown in FIG. 9 to FIG. 11, it can be seen that a significant increase in fluorescence intensity is observed immediately after the addition of spermidine except for diethylene glycol monobutyl ether (No. 4). Moreover, it can be seen from these fluorescence spectra that diethylene glycol monobutyl ether (No. 4) takes a long time to observe aggregated fluorescence. Such a solvent can be utilized in preparing a mixed solvent with another solvent for the purpose of enhancing aggregation stability.

スペルミジンを検知対象物質とした比較例として、Log P値が2.13であるマレイン酸ジブチルを溶媒とした場合(ΔLog P=1.91)の化合物(1)の蛍光スペクトルについて評価しところ、スペルミジン添加後ブラックライト14時間照射で蛍光強度は著しく減衰した。
しかしながら、検知対象物質をスペルミジンより疎水性パラメータLog P値が大きいフェネチルアミン(Log P=1.84、マレイン酸ジブチルとのΔLog P<0.29)では、蛍光強度の著しい減衰は見られなかった。
As a comparative example using spermidine as a detection target, the fluorescence spectrum of compound (1) when dibutyl maleate with a Log P value of 2.13 was used as a solvent (ΔLog P = 1.91) was evaluated. The fluorescence intensity was significantly attenuated by irradiation for 14 hours.
However, when the detection target substance was phenethylamine (Log P = 1.84, ΔLog P <0.29 with dibutyl maleate) having a hydrophobic parameter Log P larger than that of spermidine, the fluorescence intensity was not significantly attenuated.

上記の評価結果から、検知対象物質と鮮度マーカーの検知体に用いる溶媒のLog P値の差が1.53を越えると、検知対象物質が溶媒中で分子状に分散せず微小なドロップレットを形成し、その結果、検知対象物質と凝集蛍光体から形成される凝集体は不均一なものとなり、蛍光強度の維持力が低下すると考えられる。   From the above evaluation results, if the difference in the Log P value of the solvent used for the detection target substance and the freshness marker detector exceeds 1.53, the detection target substance does not disperse in the form of molecules in the solvent and forms minute droplets. As a result, it is considered that the aggregate formed from the substance to be detected and the aggregated phosphor becomes non-uniform, and the ability to maintain the fluorescence intensity decreases.

これに対して、Log P値の差が1.53以下の場合は、凝集蛍光体と検知対象物質が均一にネットワークを形成する凝集体が構築されやすく、このような凝集体は耐久性に優れる。一方、No.4の溶媒のように末端にOH基がある溶媒は、蛍光体のCOOH基と水素結合を形成するため、腐敗物質との相互作用が制限を受けると考えられる。このような溶媒は、鮮度マーカーの感度を調整する(食品によって感度調整が必要である)ために混合溶媒の一部として添加することに有益であるが、溶媒全体がNo.4タイプの溶媒である場合は凝集体が形成される速度が低下してしまう。   On the other hand, when the difference in Log P value is 1.53 or less, an aggregate in which the aggregated phosphor and the detection target substance form a network uniformly is easily constructed, and such an aggregate is excellent in durability. On the other hand, a solvent having an OH group at the end, such as the solvent of No. 4, forms a hydrogen bond with the COOH group of the phosphor, so that it is considered that the interaction with the spoilage substance is limited. Such a solvent is useful for adding as a part of the mixed solvent to adjust the sensitivity of the freshness marker (sensitivity adjustment is necessary depending on the food), but the whole solvent is a No.4 type solvent. In some cases, the rate at which aggregates are formed decreases.

[蛍光寿命]
上記溶媒No.1〜4の溶媒中における化合物(1)単独、スペルミジン添加直後、ブラックライト照射10時間後、ブラックライト照射後14時間後の蛍光寿命、及び耐久性試験として室温・室内光・大気開放放置13日経過後の蛍光寿命について評価した。評価結果を表2に示す。なお、表2の蛍光寿命は、蛍光の減衰関数を2種類のイクスポテンシャル関数で近似して求めたものであり、各欄のかっこの中はχ2係数である。
[Fluorescence lifetime]
Compound (1) alone in solvent Nos. 1 to 4 above, immediately after addition of spermidine, 10 hours after black light irradiation, 14 hours after black light irradiation, and room temperature / room light / air as durability test The fluorescence lifetime after 13 days was left open. The evaluation results are shown in Table 2. The fluorescence lifetime in Table 2 was obtained by approximating the fluorescence decay function with two types of X-potential functions, and the parenthesis in each column is the χ2 coefficient.

表2は、化合物(1)単独の蛍光寿命が、検知対象物質(腐敗物質)であるスペルミジンの添加によってどのように変化するか、さらに各耐久性試験後にどのように変化するかを実験で確かめた結果である。   Table 2 shows experimentally how the fluorescence lifetime of compound (1) alone changes with the addition of spermidine, a detection target substance (septic substance), and how it changes after each durability test. It is a result.

表2に示すように、スペルミジン添加によって蛍光強度が増大するNo.1、No.2、及びNo.3の場合は、メインの蛍光寿命はスペルミジン添加により減少する。一方、蛍光強度が増大しないNo.4では、メインの蛍光寿命は減少しない。これは、化合物(1)とスペルミジンの相互作用が大きくなったこと、即ち凝集体の発生と連動している。
また、蛍光強度は、UV照射により減少するが、それに対応して蛍光寿命は増大する。これは、化合物(1)とスペルミジンの相互作用が弱まったためと考えられる。一方、耐久性試験によっても蛍光強度が減少しなかった一番右の欄の蛍光寿命は増大していない。この結果から、蛍光寿命を鮮度判定に活用できることが分かる。
As shown in Table 2, in the case of No. 1, No. 2, and No. 3 in which the fluorescence intensity increases with the addition of spermidine, the main fluorescence lifetime decreases with the addition of spermidine. On the other hand, in No. 4 in which the fluorescence intensity does not increase, the main fluorescence lifetime does not decrease. This is linked to an increase in the interaction between the compound (1) and spermidine, that is, the generation of aggregates.
The fluorescence intensity decreases with UV irradiation, but the fluorescence lifetime increases correspondingly. This is probably because the interaction between compound (1) and spermidine was weakened. On the other hand, the fluorescence lifetime in the rightmost column where the fluorescence intensity did not decrease by the durability test does not increase. From this result, it can be seen that the fluorescence lifetime can be utilized for freshness determination.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

2;検知体
3;凝集蛍光体
4;溶媒
5;検知対象物質(生体アミン)
6;蛍光体と検知対象物質から構成される凝集体
7;目盛状の鮮度表示
2; Detection body 3; Aggregated phosphor 4; Solvent 5; Detection target substance (biological amine)
6; Aggregate composed of phosphor and substance to be detected 7; Scale freshness display

実施形態に係る鮮度マーカーは、食品の腐敗に起因する検知対象物質を検知する鮮度マーカーであって、上記検知対象物質と共存することにより凝集して蛍光特性が変化する凝集蛍光体及び上記凝集蛍光体を溶解する溶媒または混合溶媒を含む混合液を有する検知体を有してなり、上記検知対象物質の全部または一部と上記溶媒または混合溶媒との疎水性パラメータLog P値の差が、1.53以下であることを特徴とする。 The freshness marker according to the present embodiment is a freshness marker for detecting a detection target substance due to food spoilage, and the aggregated phosphor that aggregates and changes the fluorescence characteristics when coexisting with the detection target substance, and the aggregation It has a detector having a mixed solution containing a solvent or mixed solvent that dissolves the phosphor, and the difference in the hydrophobic parameter Log P value between all or part of the detection target substance and the solvent or mixed solvent is It is characterized by being 1.53 or less.

Claims (5)

アミンを検知する鮮度マーカーであって、
前記アミンと共存することにより凝集して蛍光特性が変化する凝集蛍光体及び前記凝集蛍光体を溶解する溶媒を含む混合液を有する複数の検知体を有してなり、
前記複数の検知体は、検知体毎に前記溶媒の疎水性が異なることを特徴とする鮮度マーカー。
A freshness marker for detecting amines,
Comprising a plurality of detectors having a mixed liquid containing an aggregated phosphor that aggregates and changes fluorescent properties by coexisting with the amine and a solvent that dissolves the aggregated phosphor,
The freshness marker, wherein the plurality of detection bodies have different hydrophobicity of the solvent for each detection body.
アミンを検知する鮮度マーカーであって、
前記アミンと共存することにより凝集して蛍光特性が変化する凝集蛍光体及び前記凝集蛍光体を溶解する溶媒または混合溶媒を含む混合液を有する検知体を有してなり、
前記アミンの全部または一部と前記溶媒または混合溶媒との疎水性パラメータLog P値の差が、1.53以下であることを特徴とする鮮度マーカー。
A freshness marker for detecting amines,
An agglomerated phosphor that aggregates and changes in fluorescence characteristics by coexisting with the amine, and a detector having a solvent or a mixed solution containing the solvent that dissolves the agglomerated phosphor,
A freshness marker, wherein a difference in hydrophobic parameter Log P value between all or part of the amine and the solvent or mixed solvent is 1.53 or less.
前記凝集蛍光体は、テトラアリールエテン類であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の鮮度マーカー。   The freshness marker according to claim 1 or 2, wherein the aggregated phosphor is tetraarylethene. 前記溶媒は、グリコール系を含有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の鮮度マーカー。   The freshness marker according to any one of claims 1 to 3, wherein the solvent contains a glycol system. 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の鮮度マーカー、紫外線光源部、及び発光検出部から構成され、
前記紫外線光源部による紫外線照射によって前記鮮度マーカーに出現する画像パターンにより検知対象物質を前記発光検出部によって検知することを特徴とするセンシングシステム。
The freshness marker according to claim 1, an ultraviolet light source unit, and a light emission detection unit,
A sensing system, wherein the light emission detection unit detects a substance to be detected based on an image pattern that appears on the freshness marker by ultraviolet irradiation by the ultraviolet light source unit.
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