[发明专利]一种传感酒精的荧光碳点、制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种传感酒精的荧光碳点、制备方法及其应用，其化学结构式如下：，制备方法以N‑甲基‑1,2‑苯二胺二盐酸盐为原料，无水乙醇为溶剂，在聚四氟乙烯内胆的高压反应釜180‑200℃反应12 h合成碳点，用硅胶柱层析法对粗产物进行纯化，以乙酸乙酯为洗脱剂，经真空除溶剂和进一步干燥后，最终得到纯化的碳点。本发明能快速、高效、专一性识别乙醇，此荧光碳点可用于检测不同白酒中的酒精含量。

技术领域

本发明涉及荧光纳米材料制备领域，具体涉及一种传感酒精的荧光碳点、制备方法及其应用。

背景技术

酒精（乙醇）是医疗单位和家庭药箱的必备药品，是最常用的外用制剂之一。酒精不仅可以作为消毒剂，也是化妆品的组成部分，同时也是人类饮用酒的重要组成部分。资料显示,我国近几年发生的重大交通事故中,有将近三分之一是由酒后驾车引起的。为了人们的安全性，酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的监测都是十分重要的。因此，急需开发快速、高效、专一性识别酒精的碳点。本发明合成的碳点即可用于酒精的测定。

20世纪末，纳米技术开始进入人们的视线，随着时间的推移，不同学科之间相互交叉、融合、渗透，纳米技术也开始不断的融入现代科学技术。通过人们对纳米技术的深入了解，纳米材料的独特的光学、电磁学、热力学等性质引起了诸多科学家的兴趣。时至今日，各种纳米材料已经在化学、物理、药学、生命科学、医学等领域取得了多项应用。碳量子点，简称碳点，是近年来飞速发展起来的一种零维荧光碳纳米材料，因其光学性质优异、毒性低、生物相容性好而在分子生物学、药物分析、细胞生物学等学科领域有着巨大的科研潜力。碳点的结构近似为球型，粒径一般在10 nm左右，分子量一般也只有几千，通常由碳、氢、氧、氮这四种基本元素构成。本发明提供的碳点具有快速、高效、专一性识别酒精含量的性能。

发明内容

本发明提出了一种传感酒精的荧光碳点、制备方法及其应用，以N-甲基-1,2-苯二胺二盐酸盐反应生成带有氮正电荷的碳点，对酒精有很强的响应；同时由于其碳点带有很强的正电荷和亲脂性，能够快速进入细胞进行检测。

实现本发明的技术方案是：一种传感酒精的荧光碳点，结构式如下所示：

。

所述的是黄色荧光碳点的制备方法，步骤如下：以N-甲基-1,2-苯二胺二盐酸盐为原料，无水乙醇为溶剂，在聚四氟乙烯内胆的高压反应釜180-200 ℃反应12 h合成碳点，用硅胶柱层析法对粗产物进行纯化，以乙酸乙酯为洗脱剂，经真空除溶剂和进一步干燥后，最终得到纯化的碳点。

所述的黄色荧光碳点在活细胞成像中的应用。

所述活细胞为Hela细胞、A549细胞等。

利用N-甲基-1,2-苯二胺二盐酸盐制备荧光碳点的合成路线如下：

；

所述N-甲基-1,2-苯二胺二盐酸盐溶于无水乙醇中浓度为0.25mmol。

本发明是用于检测酒精含量的荧光碳点。

上述应用具体包括：

分别测试碳点储存液（即碳点溶于无水乙醇、DMSO等有机溶剂中）加入不同浓度酒精的紫外可见光谱和荧光光谱的变化，荧光的激发波长为430nm；观察紫外及荧光图谱的变化。观察碳点孵育的细胞荧光成像图的变化。

荧光光谱的变化为：以430nm光激发时，逐渐加入不同浓度酒精时，荧光强度随着酒精含量的增加而增强。

荧光成像图的变化为：用碳点母液孵育细胞，并用共聚焦显微镜，以激发波长为488 nm光源激发，进行共聚焦成像。

上述应用，具体的，包括以下步骤：

（1）称取碳点，用无水乙醇或其他有机溶剂溶解，准确配制10mg/ml的碳点储存液；