[发明专利]一种靶向绿色荧光碳量子点的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明提供一种靶向绿色荧光碳量子点的制备方法及其产品和应用，包括碳量子点合成和靶肽修饰的绿色荧光碳量子点的制备方法。所述碳量子点可用于生物成像、检测和造影示踪剂等方面；此碳量子点制备条件和环境要求非常友好，在一般实验室均能合成，制备流程简单、产量高、毒性低、荧光强度与形态稳定，采用的原材料来源于广泛的柠檬酸作为碳源，价格便宣，可操作性强，适于大量生产。

技术领域

本发明涉及纳米发光材料领域，尤其涉及碳量子点，具体是一种绿色荧光碳量子点的制备方法及其产品和应用。

背景技术

自从2004年，美国南卡罗莱纳大学的Xu等人首次发现可以发出明亮荧光的碳量子点以来。碳量子点就作为一种新型的光致发光的纳米材料备受广大研究者的关注。碳量子点是以粒径小于10纳米的碳质骨架和表面基团构成的荧光纳米材料，并且其可以很好地分散于水或其他溶剂中。相较于一些传统的有机染料和量子点，碳量子点具有良好的生物相容性、光稳定性、低毒性。此外其制备过程简单，条件环境要求不是非常苛刻，原料也十分低廉。基于以上的优点，碳量子点逐渐被应用于很多领域，例如生物成像、药物载体、生物与化学/生物传感、催化剂、光电子器件等。

目前市场上已存在的细胞标记探针主要还是集中在400-900nm波段，但许多荧光探针由于具有很高的淬灭常数，导致其光量子强度较低和激发态寿命很短，荧光极易淬灭，不利于细胞研究过程中的长期观察；还有些荧光探针由于其激发波长在紫外光区，其激发能量也较高导致长时间的照射对细胞造成较大的损伤，而不利于研究的进行。此外，在肿瘤治疗领域，许多研究者皆致力于研究高性能材料作为示踪剂，利用肿瘤组织特异性，将正常组织与肿瘤组织通过荧光强度精确区分开，判定预后及选择适当治疗方案，从而提高后续肿瘤治疗的效果，具有十分重要的临床应用价值。

发明内容

针对现有细胞荧光标记探针易淬灭、对细胞损伤大和无法修饰靶向分子从而示踪细胞等不足，本发明的目的在于提供一种靶向绿色荧光碳量子点的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的靶向绿色荧光碳量子点产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种靶向绿色荧光碳量子点的制备方法，包括如下步骤：

（1）碳量子点合成：

室温下，先将柠檬酸和乙二胺混合，再溶于甲酰胺中，摩尔比为1：5：32溶液放入超声波清洗器中超声10分钟，待柠檬酸充分溶解后转移至水热反应釜，在180-200℃下反应4小时，得到深红色混合液，取出后使用针筒式0.22微米滤膜去除大颗粒残留后得到深红色溶液，按1：3的体积比加入丙酮沉淀30分钟，用离心机离心，8000-10000rpm, 25分钟，吸去上清液，再用等体积比乙醇/丙酮混合液洗涤数次，最后真空干燥，得到暗色粉末；将暗粉以6.25微克/毫升的浓度分散于水中，加入质量为暗粉质量4至7倍的硼氢化钠，室温搅拌4小时，溶液转移到1000Da透析袋，用去离子水进行透析24小时，冷冻干燥完的粉末加入硝酸水溶液先回流12h，再用碳酸钠中和至中性，用离子水中透析24小时，最后经冷冻干燥后得到目标碳量子点；

（2）靶肽修饰的绿色荧光碳量子点的制备方法：

将Cetrorelix促性腺激素释放激素GnRH拮抗剂（卵巢癌靶肽）、PBS、EDC和NHS混合，并在常温下进行搅拌均匀。然后在混合溶液中加入量子点溶液（0.05克/毫升），在常温下搅拌24小时。搅拌过后对用1000Da透析袋透析24小时，最后通过真空冷冻干燥机得到目标靶钛修饰的碳量子点粉末，整个过程尽量避光。

所述的反应温度优选为 200℃，反应时间优选为4小时。

所述离心采用的转速优选为9500rpm。

所述Cetrorelix促性腺激素释放激素GnRH拮抗剂（卵巢癌靶肽）、PBS、EDC和NHS的摩尔比为3：500：6~12：12。