[发明专利]一种脂滴靶向碳点、制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种脂滴靶向碳点、制备方法及应用，荧光碳点以4‑（1‑哌啶基）苯胺为原料，无水乙醇为溶剂，在高压反应釜中160℃反应12 h，反应后的粗产品用硅胶柱层析法进行纯化，以不同比例的石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，经旋转蒸发和进一步干燥，得到纯化的荧光碳点。该碳点能在10 s内迅速透过细胞膜并聚集在脂滴中，可用于活细胞中超快免洗的脂滴成像以及双酚A引起的非酒精性脂肪肝变化。本发明荧光碳点的合成和纯化十分简单，并具有光稳定好、斯托克斯位移大、信噪比高等优点，能快速进入细胞，并能够天然靶向脂滴。

技术领域

本发明涉及荧光纳米材料制造领域，具体涉及一种脂滴靶向碳点、制备方法及应用。

背景技术

脂滴是由各种中性脂质（如甘油三脂和胆固醇酯）组成的疏水核心和磷脂单分子层构成的动态球形细胞器，它在各种生理过程发挥着不可或缺的作用，如：脂质代谢与存储，信号传导，细胞凋亡，蛋白质降解等。一旦脂滴异常积累就会导致罹患脂肪肝、肥胖、糖尿病，甚至癌症的风险。因此，对脂滴进行成像是非常必要的，这对于研究脂滴在正常或生理和病理条件下的功能非常有意义，也为脂滴相关疾病的早期临床诊断提供了有用的信息。然而，目前几乎只有小分子荧光探针用于脂滴成像，如最常用的商业化脂滴荧光探针BODIPY493/503和Nile Red，但它们存在一些固有的缺点，如BODIPY 493/503的斯托克斯位移小、容易造成荧光串色，而Nile Red对脂滴的特异性性差导致成像信噪比低。另外其他的脂滴荧光探针也同样面临着合成过程繁琐，纯化过程复杂等困难，这严重阻碍了对脂滴生物应用的深入研究。因此，发展一种简便的方法制备脂滴靶向探针是很重要的。

碳点，作为新型的荧光纳米材料，因具有合成纯化过程简单、原料便宜易得、光稳定性和生物相容性良好等优点，而被广泛应用于传感识别和生物成像领域。目前，碳点已经实现了对多种细胞器的靶向，如溶酶体、线粒体、内质网和细胞核等。然而，基于碳点的脂滴特异性探针的报道少之又少，这极大地限制了碳点在生物成像领域的深入研究。因此，合成一种能靶向脂滴的碳点是十分必要的，这有利于拓宽碳点的应用范围并提高碳点的竞争力。

发明内容

本发明提出了一种脂滴靶向的脂溶性碳点的制备方法及应用，以4-（1-哌啶基）苯胺反应生成的脂溶性碳点，能在10 s内迅速透过细胞膜并聚集在脂滴中，可用于活细胞中超快速和免洗的脂滴成像以及可视化双酚A引起的非酒精性脂肪肝变化。该方法操作简单、原料易得、绿色环保。

实现本发明的技术方案是：

一种脂滴靶向的脂溶性碳点的制备方法，所述荧光碳点以4-（1-哌啶基）苯胺为原料，无水乙醇为溶剂，在高压反应釜中160 ℃反应12 h，反应后的粗产品用硅胶柱层析法进行纯化，以不同比例的石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，经旋转蒸发和进一步干燥，得到纯化的荧光碳点。该碳点能在10 s内迅速透过细胞膜并聚集在脂滴中，可用于活细胞中超快免洗的脂滴成像以及双酚A引起的非酒精性脂肪肝变化。

具体步骤如下：

（1）将4-（1-哌啶基）苯胺溶于无水乙醇中，其混合溶液置于高压反应釜中；

（2）将步骤（1）中的高压反应釜放入烘箱，将混合溶液加热至160反应2 h，反应后的产品自然冷却至室温，得到红棕色溶液；

（3）将步骤（2）的粗产品用硅胶柱层析法进行纯化，以不同比例的石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂；

（4）将步骤（3）得到碳点溶液进行旋转蒸发和进一步干燥，得到纯化的荧光碳点。

合成路线为：

。

所述4-（1-哌啶基）苯胺溶于无水乙醇的浓度为10 mg/mL。

本发明制备的碳点是用于脂滴靶向的脂溶性碳点以及可视化双酚A引起的非酒精性脂肪肝变化。

上述应用具体包括：