[發明專利]一種氮磷摻雜的碳量子點的制備方法

在審

• 申請號: 201710044423.7
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN108329911A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 董偉;左淦丞;李軍艦;潘夕郝
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C09K11/70
• 分類號: C09K11/70;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種氮磷摻雜的碳量子點的制備方法，先將間苯二胺和二乙烯三胺五甲叉膦酸溶解于甲醇中得到前驅體溶液，然后將前驅體溶液置于高壓反應釜中，在100～250℃下反應，反應結束后透析分離，凍干得到氮磷摻雜的碳量子點。本發明方法簡單，制備成本低，原料簡單易得，重復性較好，碳量子點的熒光產率高達32％，制得的氮磷摻雜的碳量子點光學穩定，能夠選擇性地檢測Fe³⁺，最低檢測限達1.1×10^?7mol·L^?1，并且毒性低，具有良好的生物相容性，在生物成像方面具有很好的應用前景，能夠用于納米靶向診斷和靶向治療等領域。

技術領域

本發明屬于離子檢測技術領域，具體涉及一種氮磷摻雜的碳量子點的制備方法。

背景技術

碳量子點是一種新型的熒光碳材料，具有優異并可調的熒光性質以及良好的生物相容性。鐵離子是人體內必不可少的的微量元素之一，人體中Fe³⁺含量過多或過少都將會導致各種疾病，因此找到一種能夠靈敏且簡便快捷的檢測Fe³⁺含量的方法是十分必要的。目前，文獻已公開了多種碳量子點作為檢測Fe³⁺方面的應用，但是這些量子點沒有好的生物相容性，不能很好的進入細胞內呈現出強的熒光，而且基本上為藍色的熒光。文獻1報道了一種用羊毛經過300℃高溫水熱合成的量子點，該量子點在水中可以檢測Fe³⁺，但是該量子點的熒光發射峰波長比較低，出峰位置在407nm，呈現藍色的熒光，但是藍色的熒光對于細胞成像有很大的干擾，制約了此類量子點在生物中的應用(Wang R,et al.One-stepsynthesis of self-doped carbon dots with highly photoluminescence asmultifunctional biosensors for detection of iron ions and pH[J].Sensors&Actuators B Chemical,2016,241:73-79.)。文獻2報道了一種由N-(膦羧甲基)亞氨基二乙酸和乙二胺通過微波法制得的N,P共摻雜的碳量子點，該量子點的量子產率為17.5％，其熒光發射峰出峰位置在430nm，呈現藍色的熒光(Li H,et al.Microwave-assistedsynthesis of N,P-doped carbon dots for fluorescent cell imaging[J].Microchimica Acta,2016,183(2):821-826.)。文獻3報道了一種5'-腺嘌呤核苷酸在180℃下經水熱法制得的N,P共摻雜的碳量子點，該量子點最大激發波長為360nm，最大發射波長為430nm，量子產率為26.5％，可以選擇性檢測Fe³⁺(Su Y,et al.Preparation offluorescent N,P-doped carbon dots derived from adenosine 5′-monophosphate foruse in multicolor bioimaging of adenocarcinomic human alveolar basalepithelial cells[J].Microchimica Acta,2016:1-8.)。上述的量子點的熒光顏色均為藍色且量子產率不高，由于藍色的熒光對于細胞成像有很大的干擾，因此制約了其在生物中的應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的碳量子點制備技術中所存在的生物相容性差和熒光激發波長較低的不足，提供了一種氮磷摻雜的碳量子點的制備方法，該方法制備的氮磷摻雜的碳量子點具有高的發光性，尺寸分布均勻，較高的激發波長，可以很好的檢測Fe³⁺，生物相容性好。

為了實現了上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種氮磷摻雜的碳量子點的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，以間苯二胺做為碳源和氮源，與二乙烯三胺五甲叉膦酸混合后溶解在甲醇中，得到前驅體溶液；