[發(fā)明專利]一種pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110941364.X
• 申請(qǐng)日: 2021-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN113502159B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周國(guó)華;賈永梅;薛茗月;劉培煉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嶺南師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C09K11/65
• 分類號(hào): C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00;C01B32/15;G01N21/64
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11562
• 代理人: 李娜

本發(fā)明公開了一種pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：(1)將檸檬酸、鄰苯二胺和磷酸加入水中混合均勻，制得混合水溶液；(2)將步驟(1)的混合水溶液進(jìn)行水熱反應(yīng)；(3)待步驟(2)的水熱反應(yīng)完成后進(jìn)行純化、凍干，得到所述pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)。本發(fā)明制備的pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)在中性至堿性條件下不發(fā)光，酸性條件下在620nm及700nm范圍內(nèi)發(fā)射出強(qiáng)烈紅光，非常適用于低pH響應(yīng)的腫瘤熒光成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)

設(shè)計(jì)特異性的探針，使探針在腫瘤區(qū)顯示出信號(hào)，而在正常組織中不顯示信號(hào)，以達(dá)到成像腫瘤的效果，不僅能為腫瘤診斷與治療的基礎(chǔ)研究創(chuàng)造條件，而且為臨床腫瘤預(yù)后判斷和采用干預(yù)措施治療提供了依據(jù)，對(duì)腫瘤診斷治療有實(shí)際意義。

目前實(shí)現(xiàn)腫瘤區(qū)特異性的方法有利用腫瘤標(biāo)志物的靶向性，以及利用腫瘤區(qū)的微環(huán)境指標(biāo)與正常組織的差異性。已知腫瘤的微環(huán)境指標(biāo)，如低pH、低氧和高隙間壓力是所有實(shí)體瘤的普遍特征，利用腫瘤微環(huán)境指標(biāo)的探針相比標(biāo)志物靶向性的探針更具有普適性和實(shí)用性。腫瘤低pH的主要原因是腫瘤細(xì)胞葡萄糖攝取率升高而氧化磷酸率降低，從而導(dǎo)致乳酸聚集。腫瘤組織內(nèi)的pH值為4.5–6.8，正常組織的pH值通常在7.0-7.4，因此酸性pH響應(yīng)的材料適合用于檢測(cè)腫瘤。如陳美、鄭南峰等人在此理論基礎(chǔ)上，用pH響應(yīng)的超小鈀納米片進(jìn)行腫瘤的高靈敏放射性成像和治療，解決了腫瘤成像背景高的問題。相比其它檢測(cè)方法，熒光擁有其固有的優(yōu)勢(shì)，如靈敏度高，無輻射傷害，低成本，可應(yīng)用于光學(xué)成像引導(dǎo)的精確手術(shù)治療等。因此，研究者們?cè)谀[瘤熒光成像探針方面做了許多研究。如，Di Xu等人設(shè)計(jì)合成酸性pH響應(yīng)的雙光子熒光探針，在酸性條件下分子結(jié)構(gòu)改變，發(fā)生分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移，從而分子從藍(lán)光發(fā)射轉(zhuǎn)變?yōu)榧t光發(fā)射，以比率熒光實(shí)現(xiàn)腫瘤的區(qū)分(Anal.Chem.,2018,90,8800-8806.)；Xiqun Jiang等人設(shè)計(jì)的探針則同時(shí)利用了腫瘤微環(huán)境中的低pH與低氧，進(jìn)一步提高了腫瘤成像的專一性(Nature Biomedical Engineering,2017,1,0057.)。這些研究都選用染料作為熒光劑，具有較大的毒性，背景高，且容易受光漂白影響。另外，有的研究者選用pH響應(yīng)的納米膠束來實(shí)現(xiàn)酸性pH的熒光成像。這類納米膠束由兩親性共聚物形成，在中性至堿性條件下形成致密的納米膠束，可包含各種熒光染料和藥物，此時(shí)膠束內(nèi)的熒光染料聚集而不發(fā)射熒光；而在腫瘤酸性的微環(huán)境下，膠束發(fā)生解離，使內(nèi)容物分散游離，從而發(fā)射出熒光(Nature Biomedical Engineering,2016,1,0006；Nat.Mater.,2014,13,204-212.)。這種設(shè)計(jì)策略允許將各種具有優(yōu)勢(shì)的熒光材料應(yīng)用于腫瘤成像和光學(xué)引導(dǎo)精準(zhǔn)手術(shù)。而碳點(diǎn)作為一種新型熒光碳納米材料，具有優(yōu)良的光學(xué)性能、小尺寸特性、良好的生物相容性、低毒性和易于實(shí)現(xiàn)表面功能化等特點(diǎn)，亦被應(yīng)用于該設(shè)計(jì)中(Acta Physico-Chimica Sinica 2020,DOI:10.3866/pku.whxb201905067.)。但納米膠束增加了探針的制備難度，且應(yīng)用中存在一定的背景。因此，新型的pH響應(yīng)腫瘤熒光成像探針研究仍面臨巨大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，其制備的碳量子點(diǎn)具有良好的生物相容性，并且在中性至堿性條件下不發(fā)光，酸性條件下在620nm及700nm范圍內(nèi)發(fā)射出強(qiáng)烈紅光，非常適用于腫瘤低pH熒光成像。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種pH激活的近紅外I區(qū)發(fā)射熒光的碳量子點(diǎn)的制備方法，包括以下步驟：

(1)將檸檬酸、鄰苯二胺、磷酸和水混合均勻，制得混合水溶液；

(2)將步驟(1)的混合水溶液進(jìn)行水熱反應(yīng)；