[发明专利]一种溶酶体三磷酸腺苷识别碳点的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种溶酶体三磷酸腺苷识别碳点的制备方法及应用，该方法以柠檬酸，三亚乙基四胺和罗丹明为原料，以乙醇为溶剂，利用微波辅助法制备碳点，实现了溶酶体中三磷酸腺苷的实时动态检测。该碳点可以应用于实时监测药物（如氯喹、依托泊苷、寡霉素等）刺激诱导的溶酶体内三磷酸腺苷浓度变化。该碳点在溶酶体中三磷酸腺苷的检测、药物筛选和治疗方面具有很大的潜力。

技术领域

本发明涉及纳米材料制造领域，具体涉及一种溶酶体三磷酸腺苷识别碳点的制备方法及应用。

背景技术

三磷酸腺苷是细胞能量的主要来源，在包括动物和植物在内的所有生物系统中都发挥着重要的作用。溶酶体中的三磷酸腺苷在细胞死亡、凋亡和神经传递中起重要作用。因此，实时监测溶酶体三磷酸腺苷浓度的变化至关重要，这为了解细胞作用机制提供了机会，为治疗这些疾病提供了有用的信息。传统的检测三磷酸腺苷的方法主要有：电泳法、色谱法、比色法等，但这些方法存在操作繁琐，成本高，无法进行细胞内三磷酸腺苷检测等不足。荧光法也逐渐应用于细胞内三磷酸腺苷的检测，比如荧光小分子探针和纳米材料。由于在细胞中的保留时间短，荧光小分子探针通常不能长时间跟踪目标，因此在实时反映细胞ATP的变化时会产生一定限制。纳米材料，例如AuNPs和MoS₂纳米板，不能直接识别ATP，需要与适体进一步杂交，纯化过程复杂（参见：Jin F.;Zheng J.;Liu C.; Yang S.; Li Y.; LiJ.; Lian Y.; Yang R. Analyst, 2014, 139, 3714; Jia L.; Ding L.; Tian J.; BaoL.; Hu Y.; Ju H.; Yu J. Nanoscale, 2015, 7, 15953.）。因此，建立一种简便的、长时间的溶酶体中三磷酸腺苷检测方法是很重要的。

碳点因其高稳定性和良好的生物相容性，被广泛应用于传感识别和生物成像领域。然而，目前只有少数的碳点被报道用于三磷酸腺苷检测。但是这些碳点无法直接检测三磷酸腺苷，均需进一步连接三磷酸腺苷适配体，该过程操作复杂且纯化困难。而且报道的碳点均呈蓝色荧光，检测范围较窄，不适合用于细胞内三磷酸腺苷的检测（参见：Cheng X.;Cen Y.; Xu G.; Wei F.; Shi M.; Xu X.; Sohail M.; Hu Q.Microchimica Acta,2018, 185, 144; Luo J.; Shen X.; Li B.; Li X.; Zhou X. Microchimica Acta2018, 185,392.）。因此，合成一种能识别溶酶体中三磷酸腺苷的新型长波发射荧光碳点，以达到实现快速进行三磷酸腺苷实时识别的目的是十分必要的。

发明内容

本发明提出了一种溶酶体三磷酸腺苷识别碳点的制备方法及应用，该方法操作简单、原料易得、绿色环保。本发明还涉及该碳点的应用，即可以应用于细胞溶酶体中三磷酸腺苷的识别。

实现本发明的技术方案是：

一种溶酶体三磷酸腺苷识别碳点的制备方法，步骤如下：

（1）将柠檬酸、三亚乙基四胺与罗丹明混合置于无水乙醇中，配制成前体混合物，放置于微波管中；

（2）将步骤（1）中的微波反应管放置于微波反应器中，将前体混合物加热到100-135℃，反应0.1-1 h，反应后的产品自然冷却至室温；

（3）将步骤（2）冷却后的产品放入1KDa透析膜中，在乙醇溶液的环境中透析48 h，得到纯化后的碳点溶液；

（4）利用旋转蒸发仪将步骤（3）得到的碳点溶液中的乙醇去除，得到碳点油状物质；

（5）将步骤（4）中的碳点油状物质溶于蒸馏水中，真空冷冻干燥，得到碳点固体。

所述步骤（1）中罗丹明为罗丹明6G，罗丹明B，罗丹明123，罗丹明101，罗丹明110。