[发明专利]一种天然植物凤仙花碳点及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及荧光纳米材料应用领域，具体公开了一种天然植物凤仙花碳点及其制备方法和应用，通过以低共熔溶剂与纯水混合液为溶剂，天然植物凤仙花为碳源合成了一种同时具有鉴别革兰氏阳性菌和抗菌的凤仙花碳点。其中，在荧光仪上对所述凤仙花碳点的荧光性能进行评价，结果表明其量子产率为23％，具有优异的荧光性质，能够有选择性地使革兰氏阳性菌呈像，从而对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌进行鉴别，该凤仙花碳点具有良好的水溶性和低细胞毒性，并对革兰氏阳性菌有抑菌效果。

技术领域

本发明属于荧光纳米材料应用领域，具体涉及一种天然植物凤仙花碳点及其制备方法和应用。

背景技术

细菌感染已经成为全球最主要的致死原因之一，是人类健康所面临的全球性挑战。尽管近年来随着医疗技术的发展，抗生素治疗已经被广泛使用，但由于抗生素的耐药性逐渐出现使细菌感染的数量持续增加，因此开发新型抗菌试剂用于临床治疗迫在眉睫。除此之外，在选择抗生素治疗前，区别致病菌为革兰氏阳性菌还是阴性菌对临床治疗有重要意义。不仅能够初步鉴别细菌而且革兰氏阳性菌和阴性菌作用机制不同，对不同抗生素表现出的敏感程度也不同，鉴别致病菌种类能够对治疗提供依据。传统的革兰氏染色法虽能鉴别出革兰氏阳性菌和阴性菌，但由于需要在显微镜下通过肉眼观察，容易出现误差，因此急需我们发展更加准确、便捷的方法来区分革兰氏细菌。

近年来随着高分子材料的发展，纳米材料也被认为其具有良好的抗菌性能，各种含有金属元素的纳米材料如金纳米粒、银纳米粒、二氧化钛纳米粒等，已经研制成功，并具有较高的抗菌性能，但其潜在的细胞毒性和长期的体内滞留使其临床使用仍具有一定的挑战性。碳点因其具有可调节的尺寸、表面电荷、低细胞毒性、良好的生物相容性和破坏细胞膜的特性，已经被广泛应用于传感、生物呈像，药物传递和光催化等领域。

凤仙花作为一种传统中药材，在已有研究中发现其在不同溶剂中的提取物具有良好的抗氧化和抗菌性。低共熔溶剂(DES)是一种新兴的绿色溶剂，其成本低，无毒，溶解范围广，生物相容性好。并且多项研究发现氮、硫、硼、氟、氯等杂原子参杂在碳点中能有效提高碳点的量子产率、抗氧化和抗菌性能。而 DES中含有大量掺杂碳点所需要的杂原子。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然植物凤仙花碳点，量子产率为23％，具有优异的荧光性质，能够有选择性地使革兰氏阳性菌呈像，从而对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌进行鉴别，还具有抗菌的作用。

本发明提供了一种天然植物凤仙花碳点的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将凤仙花粉末加入到溶剂中，超声后在水热反应釜中反应5-10h，反应温度为200-280℃；

所述溶剂为低共熔溶剂与纯水的混合液；

步骤2，待冷却至室温后，8000-10000rpm离心10-30min，600-1000Da透析袋透析24-72h，60-100℃旋蒸，-20℃真空冷冻干燥后得到纯化的凤仙花碳点。

进一步地，步骤1中，所述低共熔溶剂由氯化胆碱和乙酰胺按照摩尔比1:1-2 组成，或由氯化胆碱和尿素按照摩尔比1:1-2组成，或由氯化胆碱和丙二酸按照摩尔比1:1-2组成，或由氯化胆碱和乙酸按照摩尔比1:1-2组成，或由氯化胆碱和甲酸按照摩尔比1:1-2组成，或由氯化胆碱和苹果酸按照摩尔比1:1-2组成，或由四丁基溴化铵和甘油按照摩尔比1-2:1-3组成，或由四丁基溴化铵和乙二醇按照摩尔比1:1-2组成，或由四丁基溴化铵和乙酸按照摩尔比1:1-2组成，或由四丁基溴化铵和丙二酸按照摩尔比1:1-2组成。

进一步地，所述低共熔溶剂由氯化胆碱和乙酰胺按照摩尔比为1:1组成。

进一步地，步骤1中，所述凤仙花粉末是由凤仙花花瓣干燥粉碎后过筛获得。

进一步地，步骤1中，所述超声时间为10-30min。

进一步地，步骤1中，所述凤仙花粉末和所述溶剂的质量比为1:10-30。