[發明專利]一種鋅摻雜碳量子點熒光探針的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202111266009.3
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113956875A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 孫雪花;強瑜;馬敏;田銳;崔華莉;高樓軍
• 申請（專利權）人: 延安大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C09K11/54;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N21/64;C12P3/00
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 梁寶龍

本發明公開了一種鋅摻雜碳量子點熒光探針的制備方法及其應用，所述制備方法包括步驟S1：通過水熱法合成鋅摻雜碳量子點Zn?CQDs；S2：將步驟S1中合成的Zn?CQDs溶液稀釋100倍，在比色管中，加入1.0mL的緩沖溶液，0.06～0.18mL稀釋后的Zn?CQDs溶液，0.5～3.0mL的0.1mol/LCu²⁺標準溶液，以及H₂O₂溶液；所述H₂O₂溶液還可以使用膽固醇溶液和膽固醇氧化酶溶液進行替換；S3：將步驟S2中的混合溶液在30～90℃下孵化0～120min，即得Zn?CQDs?Cu²⁺熒光探針體系。利用該方法制備出來的鋅摻雜碳量子點熒光探針具有易于合成，水溶性高，細胞毒性低等特點，可直接用于過氧化氫的檢測，還能夠通過膽固醇氧化酶和膽固醇溶液生成H₂O₂，從而間接用于膽固醇的檢測。

技術領域

本發明涉及鋅摻雜碳量子點技術領域，尤其涉及一種鋅摻雜碳量子點熒光探針的制備方法及其應用。

背景技術

碳量子點(Carbon dots,CQDs)是一種新型零維碳納米材料，表面含有豐富的含氧官能團，作為電子受體和電子給予體，使其在光電子學，催化發光以及傳感器領域具有廣泛應用。近年來，為改變原始CQDs表面結構單一，內部電子傳遞性能較差的缺點，現有表面功能化和雜原子摻雜兩種功能策略，然而，使用聚合物或有機小分子的表面功能化存在著一些缺點，即不能在特定分析中占據功能化位置。因此，雜原子摻雜的CQDs由于易于操作的特點，為改善CQDs的發光特性和電子結構，提供了一種更有利的方法。由于不同金屬具有不同的外層電子軌道，可以很好調節CQDs的能帶結構，可進一步作為CQDs的電子給體，促進電子轉移，提高熒光量子產率。Xu等人以錳摻雜首次成功合成了具有可逆切換藍色熒光的高光穩定性Mn-CQDs，熒光量子產率高達54.4％。Yue等人采用水熱法制備了釕摻雜的CQDs，Ru-CQDs在水中具有較強的發光(QY＝20.79％)和高效的ROS生成。實際上，金屬摻雜的研究還處于起步階段，研究發現金屬摻雜的CQDs不僅實現了QYs的增強和熒光的調制，而且還發現了一些新的物理化學性質，如催化性能和弛豫性能。因此，合成并探究新型金屬摻雜碳量子點的性能是很有必要的。

過氧化氫(H₂O₂)是一種典型的活性氧(ROS)，作為細胞周期內的胞內信使，起著至關重要的作用。細胞內過氧化氫的過量產生與多種疾病有關，如心血管疾病，阿爾茲海默病，神經退行性疾病和各種癌癥。此外，人體中多種代謝物(如膽固醇，黃嘌呤，葡萄糖，乳糖，膽堿，l-賴氨酸，丙酮酸等)通過酶催化反應生成H₂O₂。因此，開發一種有效的工具來檢測H₂O₂是十分有必要的。現有H₂O₂的檢測方法有滴定測定，電解分析，高效液相色譜法和分光光度法等，其中，熒光分析法由于響應時間快，簡單，快速被認為是最有效的檢測手段。但是有機染料和半導體量子點等多種熒光染料在熒光分析中具有細胞相溶性差，水溶性低的特點，因此將碳量子點引入作為熒光探針，具有易于合成，水溶性高，細胞毒性低等特點。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明旨在提供一種鋅摻雜碳量子點熒光探針的制備方法及其應用，鋅摻雜碳量子點熒光探針具有易于合成，水溶性高，細胞毒性低等特點，且制備出來的具有易于合成，水溶性高，細胞毒性低等特點，能夠用于過氧化氫或者膽固醇的濃度檢測。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種鋅摻雜碳量子點熒光探針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1：通過水熱法合成鋅摻雜碳量子點Zn-CQDs；