[发明专利]一种两亲性荧光碳点及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种两亲性荧光碳点及其制备方法。本发明是以烷基糖苷为碳源，乙二胺为氮源，选用不同溶剂加热得到不同荧光特性的两亲性碳点。解决了生物成像应用中碳点入胞效率较低、细胞显影效果不佳的技术问题。本发明的两亲性荧光碳点表面同时具有亲水基团和亲油基团，其中亲水基团为氨基、酰胺基、羟基；亲油基团为烷烃基、烯烃基。该碳点在极性溶剂、非极性溶剂中都有良好的稳定性和溶解性，溶解在不同溶剂中可以表现出不同的荧光特性。本发明方法原料廉价绿色，过程简单温和，所制得的荧光碳点可应用于生物成像、药物载体等领域。

技术领域

本发明属于纳米发光材料技术领域，尤其是涉及一种两亲性荧光碳点及其制备方法和应用。

背景技术

碳点是一种可发光的碳纳米材料，与半导体量子点和有机染料相比，具有分子量低、粒径小、荧光稳定性高、无光闪烁、激发光谱宽而连续、发射波长可调谐、生物相容性好、毒性低等优点，在生物分子标记、活体成像、传感、光电等领域具有广阔的应用前景。

碳点一般可分为亲水碳点和疏水碳点。根据麦-奥法则(Meyer-Overton rule)，疏水性碳点能够穿越细胞膜的磷脂双分子层，通过被动扩散进入细胞，从而具有良好的细胞显影效果，但该碳点的水溶性并不理想。而表面富含羟基等亲水性基团的碳点表现出高水溶性，细胞显影效果却不佳。因此，若碳点表面同时具有亲水、亲油性基团，便可有效提高碳点的入胞效率细胞及显影效果。之前，两亲性碳点的制备方法主要为两步改性法，即先使用传统方法制备得到亲水性或者疏水性的碳点，再通过进一步修饰引入疏水性官能团或亲水性官能团进而获得两亲性碳点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种两亲性荧光碳点，所得两亲性荧光碳点能溶于水和大多数常见有机溶剂。

本发明的另一目的在于提供上述两亲性荧光碳点的制备方法。不同于传统两步改性法，本发明选用了同时具有亲水、亲油性基团的表面活性剂APG，通过一步处理法直接获得两亲性碳点，该方法过程简单、易操作，原材料绿色廉价。

本发明的再一目的在于提供上述两亲性荧光碳点在制备药物运输载体和细胞成像试剂中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种两亲性荧光碳点的制备方法，包括如下步骤：

将烷基糖苷、乙二胺和溶剂混匀，然后于140～190℃下加热反应6～16h，反应结束后经冷却、离心过滤和旋干溶剂得到粗产品；粗产品于水中溶解后经透析、冻干后得到所述两亲性荧光碳点。

优选的，所述烷基糖苷、乙二胺和溶剂混匀，然后于190℃下加热反应12h。

优选的，所述烷基糖苷为APG0810和APG1214中的至少一种。

优选的，所述溶剂为DMF、水和无水乙醇中的至少一种。

优选的，所述烷基糖苷和乙二胺的摩尔比为1:1～3。

优选的，所述烷基糖苷在溶剂中的加入量为0.3～1.0g/mL，更优选的为0.3g/mL。

优选的，所述混匀的方式为超声处理混合。

优选的，所述冷却为冷却至室温。

优选的，所述离心过滤的速率为3000～10000rpm，更优选为10000rpm。

优选的，所述透析所用透析袋的截留分子量为500-2000Da。

优选的，所述透析的时间为48～120h。

上述两亲性荧光碳点的制备方法制备得到的两亲性荧光碳点。

上述两亲性荧光碳点在制备药物运输载体和细胞成像试剂中的应用。