[發明專利]一種橙色熒光碳點及其在檢測過氧亞硝酸根離子中的應用

有效

• 申請號: 202010638481.4
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111647401B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 郭建花;路雯婧;李明璐;張慧林;焦媛;雙少敏;董川
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00;C01B32/15;G01N21/64
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

本發明公開了一種橙色熒光碳點及其在檢測過氧亞硝酸根離子中的應用，所述的碳點(CDs)是以羅丹明B和對氨基酚為原料，通過一步水熱合成法制備得到；該碳點是零維碳納米材料，可以發出明亮的橙色熒光。本發明制備方法簡便，制得的碳點水溶性好，熒光性質穩定。以碳點作為熒光探針能夠快速靈敏地檢測過氧亞硝酸根離子。當過氧亞硝酸根離子存在時，碳點的熒光被過氧亞硝酸根有效淬滅。同時，CDs溶液顏色由粉色變為藍黑色。本發明提供的檢測ONOO^?的分析方法與單純的熒光分析法相比，雙模式輸出的方法在實際應用中更具有優勢，預示著其在細胞生物學中探討ONOO^?的作用具有潛在的應用前景。

技術領域

本發明涉及碳納米材料和過氧亞硝酸根離子的檢測，具體涉及一種橙色熒光碳點及其制備方法，以及將該碳點用于熒光和比色雙模式檢測過氧亞硝酸根離子。

背景技術

過氧亞硝酸根(ONOO^-)是由一氧化氮(NO)和超氧自由基(O₂.^-)擴散控制偶聯自反應生成。研究表明，ONOO^-以其酸的形式存在于質子化平衡中(ONOOH，pKa＝6.8)，它可以迅速變成硝酸鹽。由于它壽命很短，穩態濃度相對較低和多種體內反應靶點的性質，人們稱它是一種“隱形”的生物氧化劑。由于其強的氧化性和良好的親核性，ONOO^-可以與不同的生物分子反應，而且，ONOO^-被認為與各種疾病的發生有關，例如炎癥性疾病、阿爾茨海默病、心血管和神經退行性疾病等等。盡管ONOO^-在人類健康和疾病中具有重要作用，但它們的生物學功能還沒有得到充分的了解。主要原因之一是缺乏可靠的方法高靈敏高選擇性監測體內ONOO^-水平。此外，ONOO^-的壽命極短，以及各種競爭性內源性分子的存在都使它的測定更具挑戰性。

到目前為止，已經有許多檢測過氧亞硝酸根的方法，如電子順磁共振(EPR)光譜，電化學分析，紫外-可見吸收光譜，色譜法等等。然而，這些方法都有各自的缺點。例如，需要復雜的樣品預處理，昂貴的儀器，靈敏度/選擇性差，和不適合細胞內檢測等等。因此，開發一種簡便快速，選擇性好，靈敏度高的分析技術檢測識別過氧亞硝酸根具有重要意義。

熒光碳點作為新興的熒光納米材料在生化傳感、生物成像、環境分析等領域具有良好的應用潛力。因此，本發明基于碳點優異的熒光性質和生物性能，將熒光分析和比色分析與納米材料結合，開發了一種熒光和比色雙模式檢測過氧亞硝酸根的分析方法。與單純的熒光變化相比，雙輸出模式檢測方法在實際應用中更具有突出的優勢，預示著其在細胞生物學中探討ONOO^-的作用具有潛在的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構性質優異的熒光碳點及其制備方法，碳點的制備方法簡便；所制備的碳點表面化學結構優異，可應用于熒光和比色雙模式檢測過氧亞硝酸根，并展現出高的選擇性和靈敏度。

本發明提供的一種橙色熒光碳點的制備方法，包括以下步驟：

1)、將羅丹明B和對氨基苯酚置于玻璃燒杯中，加入乙醇，充分攪拌后超聲溶解10-15分鐘，羅丹明B和對氨基苯酚的質量比為：0.01-0.05∶0.03-0.1；

2)、將上述溶液轉移至水熱反應釜中，并置于烘箱內，180℃反應8-12小時；

3)、待反應停止后靜置水熱反應釜，冷卻至室溫，過濾去除不溶物，旋蒸得到深粉色溶液，用0.22μm濾膜過濾后得到純凈的碳點水溶液；

4)、將上述碳點溶液冷凍干燥后得到目標產物。

所述的羅丹明B和對氨基苯酚的質量比優選為：0.015-0.035∶0.04-0.06。