一种荧光碳量子点及其制备方法和在检测天冬氨酸中的应用

本发明属于荧光碳量子点，尤其涉及一种荧光碳量子点及其制备方法和在检测天冬氨酸中的应用。

背景技术：

1、天冬氨酸(l-asp)是一种氨基酸，也被称为天门冬氨酸。它是蛋白质的构造单位之一，也是生物体内多种氨基酸和嘌呤、嘧啶碱基的合成前体，对心肌有保护作用，是蛋白质的构造单位之一，也是生物体内多种氨基酸和嘌呤、嘧啶碱基的合成前体。此外，天冬氨酸还参与鸟氨酸循环，促进氨和二氧化碳生成尿素，降低血液中氮和二氧化碳的量，增强肝脏功能，消除疲劳。但是过量的天冬氨酸可能会导致大脑功能受到影响。具体来说，过多的天冬氨酸可能干扰神经递质的正常功能，影响神经元之间的信息传递，甚至可能对大脑的认知能力和学习记忆能力产生负面影响。由于l-asp在生命系统中的重要性，对l-asp的检测变得尤为重要。

2、目前为止，多种方法包括毛细管电泳法、色谱法和电化学方法等已被用于l-asp的检测。但是，因为检测成本较高与操作较为繁琐而受到了限制。因此，迫切需要开发出快捷灵敏、成本低廉的传感器来检测l-asp。

3、碳量子点作为一种新型的纳米材料，具有易制备、成本低、水溶性和生物相容性高等优点被广泛用于目标物质的定量检测。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明利用微波辅助法制备出高效且具有良好的荧光性能的碳量子点，并验证出其可以作为检测天冬氨酸的荧光探计。

2、本发明具体是通过以下技术方案来实现的：一种荧光碳量子点，制备方法包括如下步骤

3、步骤1：取邻苯二胺和硼酸加入到超纯水中，搅拌均匀，加热后冷却得到棕黑色固体

4、步骤2：将棕黑色固体溶解在超纯水中，离心取上清液；溶液装入透析袋中，透析以除去杂质，获得黄色溶液即荧光碳量子点溶液。

5、上述的一种荧光碳量子点，步骤1中，邻苯二胺：硼酸：超纯水＝0.2g:0.3:10ml。

6、上述的一种荧光碳量子点，步骤1中，ph值为6.7。

7、上述的一种荧光碳量子点，步骤1中，所述的加热的温度是80-100℃，加热时间为25-120min。

8、上述的一种荧光碳量子点，步骤2中，所述的离心是11000rpm离心10min。透析袋的规格为500da。

9、上述的一种荧光碳量子点，步骤2中，棕黑色固体与超纯水的比例为1.4g：20ml。

10、上述的一种荧光碳量子点作为荧光探针在检测天冬氨酸中的应用。

11、上述的应用，方法如下：

12、步骤1：从含有天冬氨酸的待测液中量取3.2ml溶液，向其加入0.8ml的5mg/ml的权利要求1-6任一项所述的荧光碳量子点溶液，待混合均匀后，反应10min；

13、步骤2：将步骤1所获得的混合溶液放入荧光光谱仪中，选取420nm为激发光波长，光谱范围设定为420～700nm，待获得完整的荧光光谱后，读取570nm处的荧光强度值f；

14、步骤3：量取3.2ml的超纯水，并加入到0.8ml的5mg/ml的上述的荧光碳量子点溶液，待混合均匀后，反应10min；

15、步骤4：将步骤3所得到的混合溶液放入荧光光谱仪中，选取420nm为激发波长，光谱范围设定为420～700nm，待获得完整的荧光光谱后，读取570nm处的荧光强度值f0；

16、步骤5：将(f0-f)/f0的值代入到，荧光碳量子点的标准曲线中，并计算获得待测溶液的天冬氨酸浓度。

17、上述的应用，荧光碳量子点的标准曲线的绘制方法如下，取不同浓度的标准天冬氨酸溶液各3.2ml，向其加入0.8ml的5mg/ml的上述的荧光碳量子点溶液，待混合均匀后，反应10min；混合溶液放入荧光光谱仪中，选取420nm为激发光波长，光谱范围设定为420～700nm，待获得完整的荧光光谱后，读取570nm处的荧光强度值f1，绘制标准曲线。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

19、本发明利用微波辅助法制备的荧光碳量子点具有高效的和稳定的荧光性能且安全无毒。检测实验表明制备的碳量子点可以作荧光探计对天冬氨酸进行定量检测，有望成为检测天冬氨酸的荧光探针。

技术特征：

1.一种荧光碳量子点，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种荧光碳量子点，其特征在于，步骤1中，邻苯二胺：硼酸：超纯水＝0.2g:0.3:10ml。

3.根据权利要求1所述的一种荧光碳量子点，其特征在于，步骤1中，ph值为6.7。

4.根据权利要求1所述的一种荧光碳量子点，其特征在于，步骤1中，所述的加热的温度是80-100℃，加热时间为25-120min。

5.根据权利要求1所述的一种荧光碳量子点，其特征在于，步骤2中，所述的离心是11000rpm离心10min。透析袋的规格为500da。

6.根据权利要求1所述的一种荧光碳量子点，其特征在于，步骤2中，棕黑色固体与超纯水的比例为1.4g：20ml。

7.权利要求1-6任一项所述的一种荧光碳量子点作为荧光探针在检测天冬氨酸中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，方法如下：

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，荧光碳量子点的标准曲线的绘制方法如下，取不同浓度的标准天冬氨酸溶液各3.2ml，向其加入0.8ml的5mg/ml的权利要求1-6任一项所述的荧光碳量子点溶液，待混合均匀后，反应10min；混合溶液放入荧光光谱仪中，选取420nm为激发光波长，光谱范围设定为420～700nm，待获得完整的荧光光谱后，读取570nm处的荧光强度值f1，绘制标准曲线。

技术总结
本发明属于荧光碳量子点技术领域，尤其涉及一种荧光碳量子点及其制备方法和在检测天冬氨酸中的应用。荧光碳量子点制备方法包括如下步骤：取邻苯二胺和硼酸加入到超纯水中，搅拌均匀，加热后冷却得到棕黑色固体；将棕黑色固体溶解在超纯水中，离心取上清液；溶液装入透析袋中，透析以除去杂质，获得黄色溶液即荧光碳量子点溶液。本发明制备的碳量子点采用微波辅助法合成，具有良好的稳定性，且合成简便。本次发明高效荧光碳量子点可以作为荧光探针对天冬氨酸进行定量测量。

技术研发人员：吴秋华,王晨,张国林,杨闻晓,白鹭
受保护的技术使用者：辽宁大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22