[發(fā)明專利]一種紅光碳點(diǎn)及膠束的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210076585.X
• 申請(qǐng)日: 2022-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN114456804B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳富根;王梓豪;佘聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 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: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 冒艷

本發(fā)明公開了一種紅光碳點(diǎn)及膠束的制備方法及應(yīng)用。該紅光碳點(diǎn)由3?氨基苯硼酸通過無溶劑碳化方法制得。該碳點(diǎn)具有合成工藝簡(jiǎn)單、長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光發(fā)射、良好的光穩(wěn)定性、大斯托克斯位移、激發(fā)波長(zhǎng)不依賴和溶劑極性依賴的熒光發(fā)射、以及生物安全性好等性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的活細(xì)胞脂滴免清洗成像。此外，該碳點(diǎn)還可以用于監(jiān)測(cè)活細(xì)胞中脂滴的動(dòng)態(tài)變化和脂滴自噬行為。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳點(diǎn)及膠束的制備方法及應(yīng)用，特別涉及一種紅光碳點(diǎn)及膠束的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

脂滴(LDs)是細(xì)胞內(nèi)中性脂質(zhì)(neutral?lipids)的主要貯存場(chǎng)所，幾乎存在于所有真核細(xì)胞中。脂滴的核心是由中性脂質(zhì)組成，核心外有一層單層磷脂分子及各種蛋白。作為細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)母叨葎?dòng)態(tài)的細(xì)胞器，脂滴可以與其他細(xì)胞器如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體等進(jìn)行物質(zhì)交換。因此，脂滴與許多生理過程相關(guān)，如脂質(zhì)代謝、蛋白質(zhì)降解、膜形成、能量?jī)?chǔ)存和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。此外，脂滴的形成還與許多人類代謝疾病有關(guān)，如動(dòng)脈粥樣硬化、2型糖尿病、肥胖、脂肪肝以及炎癥等。由于癌細(xì)胞可以利用脂肪細(xì)胞中的脂質(zhì)來支持其增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，脂質(zhì)代謝已被研究人員用作癌癥治療的靶點(diǎn)。由于脂滴對(duì)細(xì)胞生理過程及很多疾病的重要影響，監(jiān)控活細(xì)胞中脂滴的數(shù)量及行為至關(guān)重要。熒光成像技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)細(xì)胞損傷小和可實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，為細(xì)胞器的可視化提供了一種理想便捷的方法。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種染料可以用于脂滴的染色，包括BODIPY類染料、尼羅紅和油紅O。但是，這些染料往往需要復(fù)雜的有機(jī)合成，并且價(jià)格昂貴，提高了脂滴的相關(guān)研究成本。并且這些染料也存在許多不足，例如，BODIPY類染料斯托克斯位移小，可能導(dǎo)致自吸收，在熒光顯微鏡下觀察容易串色；尼羅紅的脂滴靶向特異性較差，容易同時(shí)染其他細(xì)胞器，從而造成對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確判斷；而油紅O分子由于沒有熒光，因此只能在明場(chǎng)下觀察，并且油紅O對(duì)脂滴染色前需要先將細(xì)胞進(jìn)行固定處理，這不但增加了實(shí)驗(yàn)操作步驟，而且固定操作使細(xì)胞死亡，從而無法實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞中脂滴的動(dòng)態(tài)示蹤。因此，開發(fā)一種制備簡(jiǎn)單、斯托克斯位移大、脂滴染色特異性高以及可實(shí)現(xiàn)脂滴動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的新型脂滴熒光探針，以用于研究脂滴的數(shù)量、形態(tài)和動(dòng)態(tài)變化是非常必要的。

碳點(diǎn)作為一種新型的具有光致發(fā)光性質(zhì)的納米材料，在生物熒光成像領(lǐng)域已經(jīng)獲得了許多關(guān)注。但是，大多數(shù)被報(bào)道的碳點(diǎn)的發(fā)射波長(zhǎng)都集中在藍(lán)色到橙色范圍。這些碳點(diǎn)發(fā)射波長(zhǎng)短(與細(xì)胞內(nèi)的自發(fā)熒光有干擾)且細(xì)胞及組織穿透深度小，限制了其在生物成像領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，有許多被報(bào)道的碳點(diǎn)的發(fā)射光譜具有激發(fā)波長(zhǎng)依賴性，這可能導(dǎo)致碳點(diǎn)的熒光光譜與其他熒光探針的熒光光譜發(fā)生重疊從而導(dǎo)致熒光串色。已有研究人員開發(fā)出了一些具有脂滴靶向性質(zhì)的碳點(diǎn)。例如，Gao等人以鄰苯二胺和硫脲為原材料使用溶劑熱合成法制備出具有脂滴靶向能力的碳點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)活細(xì)胞中脂滴相關(guān)生理過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及斑馬魚脂肪肝的診斷和富脂組織的可視化(Chem.Eng.J.，2021，415，128984.)。Liu等人以鄰苯二胺為原材料通過水熱合成法制備出具有脂滴靶向能力的碳點(diǎn)，并用于評(píng)估常用降脂藥物阿托伐他汀對(duì)肝細(xì)胞脂質(zhì)攝取的影響(Anal.Chem.，2021，93，5284.)。但是，這些碳點(diǎn)仍存在諸如發(fā)射波長(zhǎng)較短、需要多次清洗、非特異性LD靶向或制備/純化步驟復(fù)雜等問題。因此，開發(fā)長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射、可實(shí)現(xiàn)免清洗熒光染色、制備簡(jiǎn)單以及脂滴靶向效果好的新型熒光碳點(diǎn)具有重要的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是提供一種紅光碳點(diǎn)及膠束的制備方法及用途。

技術(shù)方案：本發(fā)明紅光碳點(diǎn)的制備方法，以3-氨基苯硼酸為原料，通過無溶劑碳化方法并純化處理制備得到。

進(jìn)一步地，碳化溫度為200～240℃，碳化時(shí)間為10～30h。純化處理是通過去離子水清洗，并在40～100℃烘箱中干燥。

制備得到的紅光碳點(diǎn)在細(xì)胞脂滴成像中的應(yīng)用。

基于紅光碳點(diǎn)的脂滴靶向膠束的制備方法，由兩親性高分子與紅光碳點(diǎn)分散于有機(jī)溶劑中制得。