一种橘色荧光碳量子点及其制备方法和应用与流程

文档序号:20836566发布日期:2020-05-22 16:56阅读:300来源:国知局
一种橘色荧光碳量子点及其制备方法和应用与流程

本发明涉及碳发光纳米材料,尤其涉及碳量子点,具体是一种橘色荧光碳量子点及其制备方法和应用。



背景技术:

众所周知,过氧亚硝酸盐(onoo-),一种具有强氧化性和亲核性的活性氧,是由扩散控制下的一氧化氮和超氧阴离子自由基的组合形成的,没有酶促催化作用。大量研究表明,由于人类疾病的多样性,过量onoo-将会破坏细胞的重要组成部分,包括蛋白质,dna和硫醇。到目前为止,已开发出多种用于onoo-检测的方法,如电子顺磁共振(epr)光谱,毛细管电泳,电化学分析和色谱法。然而,仍然非常需要更简单,低成本,有效和灵敏的方法来测定生物样品中的onoo-



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种橘色碳量子点及其制备方法,该方法制备碳点工艺简单,原料来源广泛且价格便宣,制备条件要求低且环境友好,在一般实验室均能合成,易于推广。

本发明提供的一种橘色荧光碳量子点的制备方法,包括如下步骤:

室温下,将0.02-0.30g番红花红溶于20ml乙醇中,将溶液转移至50ml水热反应釜中,150~250℃下反应2~7小时,过滤不溶物后得到浅红色溶液;通过500~1000da的透析袋,在容器中透析处理至少3天,即得到纯净的碳量子点的水溶液;将其冷冻干燥后得到目标碳量子点。

所述的番红花红优选0.035-0.25g;

所述的反应温度为200~250℃,反应时间为5~7小时。

上述方法制备的碳量子点作为荧光探针可用于检测水溶液中的onoo-,根据公式cmin=3sb/s求出最低检出限为305nmol,线性范围6~168nmol。

本发明的有益效果是:

本发明通过一步水热法即可得到碳量子点溶液,合成方法简单有效,原料廉价易得,反应条件温和且环境友好,在一般实验室均能完成,易于推广。所制备的碳量子点作为探针可用于检测水溶液中的onoo-,也可用于细胞内onoo-的检测。

附图说明

图1为实施例1制备的碳量子点的荧光发射光谱

图2为实施例1制备的碳量子点的红外光谱图,图中横坐标为检测波长,纵坐标为透过率

图3为onoo-淬灭实施例1制备的碳量子点的荧光光谱图,

图4为实施例1制备的碳量子点荧光发射曲线随激发波长变化的光谱图

图5为实施例1制备的碳量子点的荧光寿命图

图6为实施例1制备的碳量子点被onoo-猝灭的激光共聚焦图,所述的细胞为pc-12细胞

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明做出进一步说明,实施例给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

步骤1,室温下,将0.25g的番红花红溶于20ml乙醇中,充分搅拌,超声得到澄清溶液。

步骤2,将溶液转移至50ml水热反应釜中。

步骤3,将水热釜置于烘箱中,200℃反应6小时,得到红色溶液。

步骤4,过滤不溶物后得到红色溶液。通过1000da的透析袋,在玻璃容器中透析处理至少3天,即得到纯净的碳量子点的水溶液。

步骤5,将上述荧光碳量子点水溶液冷冻干燥后得到荧光碳量子点,其相对量子产率(以甲基紫为标准)为30.3%。

性质表征见图1、2、4、5。图1为实施例1制备的碳量子点的荧光发射光谱图,可见该碳量子点的激发波长为545nm,发射波长为595nm。图2为实施例1制备的碳量子点的红外光谱图,n-cds的特征峰位于3310cm-1、2961cm-1、2873cm-1和1034-1084cm-1,分别对应o-h拉伸振动、-nh2、c-h、c=c和c-o-c。图4为实施例1制备的碳量子点的荧光发射曲线随激发波长变化的光谱图,该碳量子点具有激发波长独立的性质。图4为实施例1制备的碳量子点的荧光寿命图,该碳量子点的荧光寿命为3.46ns。

实施例2

除番红花红的质量为0.035g,其余均与实施例1相同。其相对量子产率(以甲基紫为标准)为22.6%。

实施例3

除番红花红的质量为0.07g,其余均与实施例1相同。其相对量子产率(以甲基紫为标准)为26.4%。

实施例4

除番红花红的质量为0.21g,其余均与实施例1相同。其相对量子产率(以甲基紫为标准)为28.1%。

实施例5

称取实施例1制备的碳量子点4mg,加入4ml二次水,配成1mg/ml的碳点母液。将0.5ml碳点母液和1.5ml二次水加入荧光比色杯中,然后向荧光杯中滴加10μl不同浓度的onoo-(6-168nm),并测其荧光发射光谱,见图3。

实施例6

实施例1制备的荧光碳量子点水溶液(0.15mg/ml)用于标记的pc-12细胞,如图6所示,细胞形态良好,可见碳量子点没有细胞毒性,可用于活细胞标记。图6为实施例1制备的碳量子点被onoo-猝灭的激光共聚焦图,从左到右依次为:明场细胞图(橘色),暗场细胞图(橘色),明场和暗场叠加图。



技术特征:

1.一种橘色荧光碳量子点的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

室温下,将0.02-0.30g番红花红溶于20ml乙醇中,将溶液转移至50ml水热反应釜中,150~250℃下反应2~7小时,过滤不溶物后得到红色溶液;通过500~1000da的透析袋,在容器中透析处理至少3天,即得到纯净的碳量子点的水溶液;将其冷冻干燥后得到目标碳量子点。

2.如权利要求1所述的一种橘色荧光碳量子点的制备方法,其特征在于,所述番红花红的质量为0.035-0.25g。

3.如权利要求1或2所述的一种橘色荧光碳量子点的制备方法,其特征在于,所述的反应温度为200~250℃,反应时间为5~7小时。

4.如权利要求3所述的一种橘色荧光碳量子点的制备方法,其特征在于,所述的反应温度为200℃,反应时间为6小时。

5.如权利要求1或2或4所述方法制备的荧光碳量子点。

6.如权利要求5所述的荧光碳量子点作为荧光探针在检测onoo-中的应用。

7.如权利要求5所述的荧光碳量子点在制备细胞荧光成像试剂中的应用。


技术总结
本发明提供一种橘色荧光碳量子点及其制备方法和应用,碳量子点制备方法:室温下,将0.02‑0.30g番红花红溶于20mL乙醇中,将溶液转移至50mL水热反应釜中,150~250℃下反应2~7小时,过滤不溶物后得到红色溶液;通过500~1000Da的透析袋,在容器中透析处理至少3天,即得到纯净的碳量子点的水溶液;将其冷冻干燥后得到目标碳量子点。该方法制备工艺简单,原料来源广泛且价格便宣,制备条件要求低,所得碳量子点量子产率较高。制备的碳量子点作为荧光探针用于ONOO‑的检测,还可在活细胞荧光成像中应用。

技术研发人员:孟雅婷;焦媛;张羱;刘洋;弓晓娟;双少敏;董川
受保护的技术使用者:山西大学
技术研发日:2020.01.13
技术公布日:2020.05.22
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