[發(fā)明專利]以甘蔗廢糖蜜為原料合成熒光碳點的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610836757.3
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106634978B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃崗;陳東;廖思明;陸琦
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西科學(xué)院
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;G01N21/64;G01N23/223;B82Y40/00;C01B32/15;C12Q1/04;C12Q1/02
• 代理公司: 南寧市來來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45118
• 代理人: 來光業(yè)

本發(fā)明公開以甘蔗廢糖蜜為原料合成熒光碳點的制備方法及其應(yīng)用，即稱取4.0?6.0g甘蔗廢糖蜜，經(jīng)過240?260℃高溫裂解，加入4?6mL去離子水，用0.22μm濾膜過濾，濾液滴入至無水乙醇中，于6000 round/min轉(zhuǎn)速下，離心5 min，收集澄清液體，減壓除去乙醇，再次加入去離子水，用0.22μm濾膜過濾，收集濾液，凍干，得熒光碳點。本發(fā)明制備熒光碳點工藝簡易，原料價格低廉，該熒光碳點具有生物相容性好、抗漂白性好及光穩(wěn)定性高，熒光性質(zhì)優(yōu)異等特點，且該熒光碳點可用于細胞成像和食品著色劑日落黃含量檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熒光碳納米材料-碳點的制備及應(yīng)用，即以甘蔗廢糖蜜為原料，經(jīng)高溫裂解制備熒光碳點，并系統(tǒng)研究該碳點在細胞成像及日落黃的含量檢測的應(yīng)用，屬于生物材料、生物醫(yī)學(xué)和食品檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

廢糖蜜是一種黑色粘稠液體，是生產(chǎn)原糖和精糖的副產(chǎn)物。其主要成分為發(fā)酵性糖和非發(fā)酵性糖，含糖量約為45~50%。由于糖蜜具有較高的含糖量，因此常在農(nóng)副產(chǎn)品加工、食品、建筑、能源化工和輕工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。在農(nóng)副產(chǎn)品領(lǐng)域中，糖蜜可作為輔料，添加至飼料中，有助于牲畜補充能量和礦物質(zhì)，促進消化吸收，提高牲畜肉質(zhì)和牛乳產(chǎn)量。在食品領(lǐng)域中，糖蜜與氨基化合物反應(yīng)，可制備出親水性良好，著色能力強，安全高效的食用色素。在建筑領(lǐng)域中，水泥中添加糖蜜，可提高水泥的流動性、凝固時間、力學(xué)強度等性能。在能源化工領(lǐng)域中，糖蜜通過發(fā)酵作用產(chǎn)生乙醇、丁醇等醇類，部分替代汽油，實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展。此外，糖蜜在氨基酸（亮氨酸、谷氨酸、賴氨酸等）工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用。在輕工領(lǐng)域中，摻雜少量糖蜜，利用糖蜜中的單糖和蔗糖與纖維素相結(jié)合，可提高紙質(zhì)的伸張性和保濕性。由此可見，糖蜜作為添加劑被廣泛應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品加工、食品、建筑、能源化工和輕工等領(lǐng)域。但是通過直接或間接地改性糖蜜，應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用報道未見報道。

碳點是一類以碳為基本結(jié)構(gòu)單元，尺寸小于20 nm，且具有良好親水性和熒光性質(zhì)的納米材料。碳點的熒光性質(zhì)依賴于激發(fā)波長，即發(fā)射光譜可隨著激發(fā)波長的增加而發(fā)生明顯紅移。碳點具有良好的抗漂白性，在氙燈或激光共聚焦顯微鏡直接照射下，熒光強度基本無變化。與傳統(tǒng)的金屬量子點相比，碳點具有優(yōu)異的生物相容性。基于碳點顯著的特征，碳點可用于生物探針、藥物載體及活體成像等研究。目前有很多學(xué)者對碳點進行了一系列的研究，如檢索到以下專利：

申請?zhí)枺?01511004716.X；申請人：江南大學(xué)；發(fā)明名稱：一種以米糠為碳源制備熒光碳點的方法；摘要：本發(fā)明公開了一種以米糠為碳源制備熒光碳點的方法。將米糠作為碳源，采用水熱法制備出熒光碳點。該方法將米糠放入馬弗爐中煅燒后，加入去離子水于反應(yīng)釜內(nèi)加熱數(shù)小時。將反應(yīng)液離心，經(jīng)濾膜過濾，再用透析袋透析后即得碳點溶液。本發(fā)明所用原料源于自然資源，易于獲取，且制備方法簡單、綠色環(huán)保。所得碳點具有很好的水溶性，熒光強度高，可適用于生物標記、細胞成像等領(lǐng)域。

申請?zhí)枺?01511004717.4；申請人：江南大學(xué)；發(fā)明名稱：一種基于柚子制備熒光碳點的方法；摘要：本發(fā)明公開了一種基于柚子制備熒光碳點的方法。將柚子作為碳源，采用水熱法制備出熒光碳點。該方法將柚子汁置于反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)數(shù)小時后，將反應(yīng)液離心，經(jīng)濾膜過濾，透析后得碳點溶液。本發(fā)明所用原料源于自然資源，易于獲取，且制備方法簡單、綠色環(huán)保。所得碳點具有很好的水溶性，熒光強度高，可適用于生物標記、細胞成像等領(lǐng)域。

申請?zhí)枺?01410623730.7；申請人：山西大學(xué)；發(fā)明名稱：一種綠色熒光碳點的制備方法及在細胞成像方面的應(yīng)用；摘要：本發(fā)明提供了一種綠色熒光碳點的制備方法及在細胞成像方面的應(yīng)用，屬于熒光納米材料的制備和應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明具體的制備步驟如下：(1) 將花瓣粉末加入去離子水中，制得混合液；(2) 將 (1) 得到的混合液轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中，進行水熱反應(yīng)；(3) 將 (2) 得到的產(chǎn)物經(jīng)過離心、透析，最終得到綠色熒光碳點溶液。本發(fā)明將植物花瓣作為碳源，原料廣泛易得，制備方法簡單，成本低；而且制得的綠色熒光碳點水溶性好、穩(wěn)定性強，可直接用于細胞成像等。