[发明专利]一种半峰宽窄的荧光碳基纳米带的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种半峰宽窄的荧光碳基纳米带的制备方法及其应用。制备方法通过称取等质量的尿酸和对苯二酚溶于溶剂中，在室温下超声30 min使其完全溶解形成均一的白色溶液得混合溶液A，然后将混合溶液A装到聚四氟乙烯的高温反应釜中，在180℃下反应16.0 h，自然冷却至室温后，离心即制得光学性能优异的NFNCBs，离心清洗后的红色上清液在4℃下保存。与现有技术相比，本发明通过简单的一步溶剂热法成功制备半峰宽窄的NFNCBs，合成的NFNCBs光学稳定性好，且对Nim具有特异性反应从而实现对Nim超灵敏检测，该方法选择性较好。合成方法方便快捷，能够快速检测药物分子。

技术领域

本发明涉及药物分子检测技术领域，具体涉及一种半峰宽窄的荧光碳基纳米带的制备方法及其应用。

背景技术

尼美舒利（Nim），一种典型的非甾体类解热止痛消炎药，对慢性类风湿关节炎、泌尿生殖系统炎症、耳鼻喉科疾病、牙口疾患及术后疼痛均有较好的疗效。Nim的pKa值为6.5对于胃耐受性非常重要，因为它避免了引起组织损伤的氢离子的向后扩散，而后者不会引起胃肠道溃疡，因此Nim被广泛应用于临床治疗。然而，长期或过量使用Nim会对儿童和成人造成严重的身体伤害，包括肝脏和中枢神经系统。因此，检测药物和生物样品分离中的Nim非常重要。因此，建立一种高选择、高灵敏以及简单有效的方法来检测Nim含量具有重要的意义。

选择合适的前驱体促使杂原子掺杂到特定构型的碳基纳米材料中被认为是调节性能的一种有效方法，能够有效的改善发光性能和对目标的传感选择性。因此，掺杂型荧光碳基纳米材料由于其优异的光学特性在细胞标记、活体成像、医疗诊断和环境分析检测等领域得到较为广泛的应用，它的出现有望在现代材料科学领域引发一轮革命，应用前景非常广阔。利用NFNCBs独特的光学特性与Nim药物分子的特异性结合，可以形成超灵敏传感平台用于对药物分子的检测。

目前，半峰宽窄、紫外发射掺杂型碳基荧光纳米材料的制备主要采用高温热解掺杂技术，所得产物量子产率低、抗漂白性差、目标物选择性差，从而严重影响对复杂体系中特定药物分子检测的选择性和灵敏度。

CN201910187890.4公开的一种近紫外碳基荧光探针及其制备方法和应用也是基于水热技术制备的一种近紫外发射的纳米探针（激发/发射:320/345 nm），经研究，本专利提及近紫外碳基荧光探针表面主要含有缺电子B基团，使其仅对富电子含硫目标物有识别作用，且该探针表面除具有缺电子B基团外，基本不含其它活性位点及表面可修饰位点，而且该材料的荧光量子产率相对较低、从材料的使用经济价值及应用前景考虑，有待进一步研发荧光性能及表面可修饰性好的紫外碳基纳米探针。根据文献调研得知在掺杂碳基纳米材料中氮元素含量提高以及减弱反应溶剂的极性可以有效的使其探针的发射波长蓝移和改善材料表面的负电性及活性位点种类，使其具有对特定药物分子更好的选择性和材料表面的可修饰性。

发明内容

针对紫外碳基荧光纳米材料的制备主要采用高温热解掺杂技术，所得产物量子产率低、抗漂白性差、活性位点少和选择性差，本发明提供了一种半峰宽窄的荧光碳基纳米带的制备方法及其应用。该方法通过简单的一步溶剂热法成功制备半峰宽窄富电子型的NFNCBs，由于高氮含量、活化苯环前驱体和弱极性有机溶剂的参与使其制备的荧光材料具有较高的量子产率和优异的光学性能。极大地拓展了荧光发射范围，有效扩展了荧光发光特性和表面活性位点类型，填补了紫外发射纳米探针的表面活性位点少及在缺电子型药物检测方面的空白，有效克服了通过简单方法合成碳基纳米探针在紫外区域活性位点少及在紫外区域的发射探针对缺电子型药物选择性差这两大技术难题，从而实现了缺电子型药物分子的高选择高灵敏检测。

一种半峰宽窄的荧光碳基纳米带的制备方法，包括以下步骤：

称取等质量的尿酸和对苯二酚溶于5 mL的溶剂中，在室温下超声30 min使其完全溶解形成均一的白色溶液得混合溶液A，然后将混合溶液A装到聚四氟乙烯的高温反应釜中，在180℃下反应16.0 h，自然冷却至室温后，离心即制得光学性能优异的NFNCBs，离心清洗后的红色上清液在4℃下保存。