[发明专利]一种糖化碳量子点及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种糖化碳量子点及其制备方法和应用，首先取半乳糖胺、丙酮和水混合并充分溶解，得到溶解后的样品；其次将溶解后的样品于高温高压下反应，得到反应产物；最后将反应产物离心，取上清液过滤，将过滤后的样品进行旋蒸，然后用水分散，最后进行真空冷冻干燥，即得到糖化碳量子点。本发明通过半乳糖胺和丙酮在高温高压反应下制备出发射青绿色荧光的碳量子点，通过邻位醇与高碘酸盐特异性识别，实现高碘酸根离子的微量检测。

技术领域

本发明属于碳量子点制备领域，具体涉及一种糖化碳量子点及其制备方法和应用。

背景技术

常发现高碘酸盐是与钾(例如KIO₄)或钠(例如NaIO₄)形成的盐。在酸性溶液中，高碘酸盐可以在两个碳原子带有羟基(邻位二醇)时裂解碳-碳键，形成两个醛和/或酮基团(Fatiadi，1974)。这种性质广泛应用于有机合成(Binder et al，2008；Outram等，2002)，常用于分子生物化学(Badalassi等，2000；Wahler和Reymond，2001a，b)，以及它对微量分析仪器方法的贡献(Lin et al，1998年，2001年，2013年；Vlessidis和Evmiridis，2009年)。例如，高碘酸钠用于氧化二醇，得到醛，其用稳定的叶立德原位捕获。这种开发的一锅合成程序提供了对各种有用天然产物的获取(Dunlap等，2002；Outram等，2002)。此外，高碘酸钠还用于氧化纤维素并产生生物相容且可生物降解的化合物，其可用作缝合线，用作组织工程的支架或用于药物递送(Varma和Kulkarni，2002)。为了更好地理解这些作用，高碘酸钠经常被引入邻位二醇之间的开环糖环，留下两个活性醛基，在生理条件下可以很容易地被含伯胺的分子和表面修饰(Amore et al。2013)。该过程通常用于用荧光探针和其他可检测标签(例如生物素)标记糖类。与DNA相比，RNA的3'末端(核糖具有邻位二醇)可以通过上述方法用可检测标签(Willkomm和Hartmann，2008)选择性标记。还开发了基于高碘酸盐氧化的微量分析方法，用于检测各种分析物，包括过氧化氢(Lin等，1998,2001)，儿茶素(Lin和Yamada，2001)，乙二醇(Evmiridis，1989)等。高碘酸盐-H₂O₂化学发光(CL)系统进一步用于检测十二烷基苯磺酸钠(Guan等人，2014)。高碘酸盐的另一个意义是它在酶测定中的应用。开发了高碘酸盐偶联的荧光测定法，用于以高通量形式筛选水解酶(Badalassi等，2000；Goddard和Reymond，2004；Nyfeler等，2003；Wahler和Reymond，2001a，b)。在水解酶水解底物以产生含邻位二醇的产物后合成一些基于香豆素的荧光底物，所述产物被高碘酸盐氧化以释放由牛血清白蛋白(BSA)催化的荧光伞形酮。然后通过伞形酮的荧光强度变化记录水解酶的类型和浓度。除了对有机和生物有机化学的特殊影响外，高碘酸盐还与食品和环境安全有关，因为高碘酸盐转化为一些被认为是潜在有害污染物的其他碘物种(Hariri等，2013；Edmonds和Morita，1998；von Gunten，2003)。最后，一些碘物种也是生物分子如甲状腺激素的必需成分。一些文献报道，高碘酸盐和碘酸盐与甲状腺肿和甲状腺功能减退症以及甲状腺功能亢进有关(Greer等，1968；Larsen等，1981)。因此，开发同时监测高碘酸盐以及高度鉴别高碘酸盐与其他碘形式的方法具有相当重要的意义，不仅可以很好地理解高碘酸盐在生物和化学过程中的作用，而且可以用于公共卫生，食品安全和环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种糖化碳量子点及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的缺陷，本发明通过半乳糖胺和丙酮在高温高压反应下制备出发射青绿色荧光的碳量子点，通过邻位醇与高碘酸盐特异性识别，实现高碘酸根离子的微量检测。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种糖化碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

1)取半乳糖胺、丙酮和水混合并充分溶解，得到溶解后的样品；