[發明專利]一種碲摻雜碳量子點的制備方法及其消耗和產生活性氧雙重性能

有效

• 申請號: 202010106194.9
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111234816B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 黃輝;陳皓;溫凱凱;彭愛東
• 申請（專利權）人: 中國科學院大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;B82Y40/00;A61K41/00;A61P35/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 趙瑤瑤

本發明涉及一種基于前驅體碲代胱氨酸的碲摻雜碳量子點制備方法與應用。本發明的碲摻雜碳量子點水溶性好，穩定性高，具有生物相容性，在溶液水平能夠消耗活性氧，在光照下能夠產生活性氧物種。因此該碳量子點可作為抗氧化劑應用于細胞保護中，也可作為光敏劑應用于光動力治療，這雙重作用在細胞中均取得了良好的效果。

技術領域

本發明涉及碳量子點領域，具體涉及一種具有還原性，能夠消耗活性氧，但同時在光照下能夠產生活性氧的碲摻雜碳量子點及其制備方法與應用。

背景技術

活性氧物種(ROS)是代謝反應的中間產物，在細胞中起著至關重要的作用。通常，低濃度的ROS對于正常細胞的信號轉導和維持氧化還原穩態至關重要，而如果ROS濃度過高形成氧化應激時，脂質，蛋白質和DNA會受到不可挽回的損害。因此，正常情況下要避免ROS積聚以保護細胞并延長壽命。另一方面，ROS可以用作癌癥治療的重要藥物，這也就是所謂的光動力治療。自從光動力療法發明以來，PDT由于其選擇性治療和微創方式成為癌癥治療的更優選擇。在PDT期間，光敏劑與組織中的氧氣反應，在光照射下產生ROS，殺死癌細胞。因此，精確調節細胞中ROS的濃度對生命至關重要。

目前已經開發出多種材料來消耗ROS來保護細胞或生成用于癌癥治療的ROS。然而，極少有材料既可以在黑暗中充當還原劑保護細胞，又可以充當光敏劑以殺死在光照下的癌細胞。

碳量子點(CDs)是由碳材料制成的一類新型的量子點，由于其生物相容性強，易于功能化，高度可調諧的光學性質和化學惰性而被廣泛用于生物應用。最近，通過雜原子(例如，N，P，Si，S)摻雜，CDs優異的理化性質受到了廣泛關注。

發明內容

本發明針對上述已有技術存在的問題，提供一種具有還原性，能夠消耗活性氧，但同時在808nm激光照射下能夠產生活性氧的碲摻雜碳量子點(Te-CDs)及其制備方法與應用。本發明具有良好的水溶性，加入過氧化氫(H₂O₂)后熒光強度增強，體現還原性，在808nm近紅外光光照下以1,3-二苯基異苯并呋喃(DPBF)為活性氧探針，其紫外-可見吸收光譜隨照射時間明顯均勻下降。最終在細胞層面證明了Te-CDs同時具有消耗活性氧和光照下產生活性氧的雙重性質。

為實現上述目的，在第一方面，本發明提供了一種碲摻雜的碳量子點，其中所述的碲摻雜的碳量子點由以下方法制備所得，步驟(1)：將具有式(I)結構的碲代胱氨酸溶解于去離子水中，調節pH為堿性，置于反應釜中進行水熱反應；步驟(2)：將反應得到的懸濁液離心，收集上層清液透析得到棕黃色溶液即為碲摻雜的碳量子點

其中，所述的堿性pH值為9-13，優選為9；

其中，所述的水熱反應溫度為60-80℃℃，優選為60℃；

其中，所述的水熱反應時間為20-32小時，優選為24小時。

在本發明的另一方面，還提供了一種增強本發明所述的碲摻雜碳量子點發光強度的方法，其特征在于：向本發明所述的碲摻雜碳量子點水溶液中加入氧化性物質；

其中所述的氧化性物質優選為過氧化氫。

在本發明的另一方面，還提供了一種本發明所述的碲摻雜碳量子點在消化活性氧中的應用，其特征在于：向具有氧化活性的物質中加入本發明所述的碲摻雜碳量子點。

在本發明的另一方面，還提供了一種本發明所述的碲摻雜碳量子點在細胞中抗氧化作用的應用。

在本發明的另一方面，還提供了一種本發明所述的碲摻雜碳量子點作為光敏劑的應用。

在本發明的另一方面，還提供了一種本發明所述的碲摻雜碳量子點在殺滅癌細胞中的應用。