[發(fā)明專利]一種兩親性熒光碳點及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113845905B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 賴璐;楊崟;盧仁玲;王剛;王仕偉
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C01B32/15;G01N21/64;B82Y20/00;B82Y40/00;A61K49/00;A61K47/04
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

本發(fā)明公開了一種兩親性熒光碳點及其制備方法。本發(fā)明是以烷基糖苷為碳源，乙二胺為氮源，選用不同溶劑加熱得到不同熒光特性的兩親性碳點。解決了生物成像應用中碳點入胞效率較低、細胞顯影效果不佳的技術(shù)問題。本發(fā)明的兩親性熒光碳點表面同時具有親水基團和親油基團，其中親水基團為氨基、酰胺基、羥基；親油基團為烷烴基、烯烴基。該碳點在極性溶劑、非極性溶劑中都有良好的穩(wěn)定性和溶解性，溶解在不同溶劑中可以表現(xiàn)出不同的熒光特性。本發(fā)明方法原料廉價綠色，過程簡單溫和，所制得的熒光碳點可應用于生物成像、藥物載體等領域。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于納米發(fā)光材料技術(shù)領域，尤其是涉及一種兩親性熒光碳點及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

碳點是一種可發(fā)光的碳納米材料，與半導體量子點和有機染料相比，具有分子量低、粒徑小、熒光穩(wěn)定性高、無光閃爍、激發(fā)光譜寬而連續(xù)、發(fā)射波長可調(diào)諧、生物相容性好、毒性低等優(yōu)點，在生物分子標記、活體成像、傳感、光電等領域具有廣闊的應用前景。

碳點一般可分為親水碳點和疏水碳點。根據(jù)麥-奧法則(Meyer-Overton rule)，疏水性碳點能夠穿越細胞膜的磷脂雙分子層，通過被動擴散進入細胞，從而具有良好的細胞顯影效果，但該碳點的水溶性并不理想。而表面富含羥基等親水性基團的碳點表現(xiàn)出高水溶性，細胞顯影效果卻不佳。因此，若碳點表面同時具有親水、親油性基團，便可有效提高碳點的入胞效率細胞及顯影效果。之前，兩親性碳點的制備方法主要為兩步改性法，即先使用傳統(tǒng)方法制備得到親水性或者疏水性的碳點，再通過進一步修飾引入疏水性官能團或親水性官能團進而獲得兩親性碳點。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種兩親性熒光碳點，所得兩親性熒光碳點能溶于水和大多數(shù)常見有機溶劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述兩親性熒光碳點的制備方法。不同于傳統(tǒng)兩步改性法，本發(fā)明選用了同時具有親水、親油性基團的表面活性劑APG，通過一步處理法直接獲得兩親性碳點，該方法過程簡單、易操作，原材料綠色廉價。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述兩親性熒光碳點在制備藥物運輸載體和細胞成像試劑中的應用。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種兩親性熒光碳點的制備方法，包括如下步驟：

將烷基糖苷、乙二胺和溶劑混勻，然后于140～190℃下加熱反應6～16h，反應結(jié)束后經(jīng)冷卻、離心過濾和旋干溶劑得到粗產(chǎn)品；粗產(chǎn)品于水中溶解后經(jīng)透析、凍干后得到所述兩親性熒光碳點。

優(yōu)選的，所述烷基糖苷、乙二胺和溶劑混勻，然后于190℃下加熱反應12h。

優(yōu)選的，所述烷基糖苷為APG0810和APG1214中的至少一種。

優(yōu)選的，所述溶劑為DMF、水和無水乙醇中的至少一種。

優(yōu)選的，所述烷基糖苷和乙二胺的摩爾比為1:1～3。

優(yōu)選的，所述烷基糖苷在溶劑中的加入量為0.3～1.0g/mL，更優(yōu)選的為0.3g/mL。

優(yōu)選的，所述混勻的方式為超聲處理混合。

優(yōu)選的，所述冷卻為冷卻至室溫。

優(yōu)選的，所述離心過濾的速率為3000～10000rpm，更優(yōu)選為10000rpm。

優(yōu)選的，所述透析所用透析袋的截留分子量為500-2000Da。

優(yōu)選的，所述透析的時間為48～120h。

上述兩親性熒光碳點的制備方法制備得到的兩親性熒光碳點。

上述兩親性熒光碳點在制備藥物運輸載體和細胞成像試劑中的應用。