[发明专利]季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法及广谱抗菌应用

说明书

本发明公开一种了季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法及广谱抗菌应用，其包括：将姜黄素和2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵溶于去离子水中，在一定温度下置于水热反应釜进行反应，待合成的产物自然冷却后，分离和提纯，冷冻干燥，得到季铵盐姜黄素碳量子点的粉末。使用革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)、革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和耐药细菌MRSA探究季铵盐姜黄素碳量子点的抗菌性能。与其他碳量子点的制备方法相比，本发明操作简单，无需其他表面钝化剂，反应速度快，所制备的碳量子点具有较强的荧光和良好的生物相容性以及抗菌性能。该季铵盐姜黄素碳量子点对细菌的生长有一定的抑制作用，在未来的生物领域以及抗菌领域具有较为广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于荧光、抗菌碳纳米材料技术领域，具体涉及一种季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法及广谱抗菌应用。

背景技术

 碳量子点（carbon quantum dots，CQDs）作为新型的粒径小于10 nm、具有优异荧光性能的碳纳米材料，其作为典型的零维纳米材料，相对于其他的半导体量子点或有机染色剂，其具有极好的化学稳定性和光稳定性，良好的生物相容性和细胞通透性，优异的水溶性，易于表面改性，激发波长依赖性和低毒性等，其本身所具有优良的理化性质而被应用到光学成像、生物医学及分析检测领域。

近年来，科学家们希望找到制备较为简便、造价更为低廉的方法来制备性能优异碳量子点，并将其应用于医学、生命科学、光电学等领域。最近研究表明碳量子点的粒径与表面特征对其性质有至关重要的影响，其表面含有大量含氧基团如（羟基、羧基等）的碳量子点具有良好的水溶性且易于实现进一步功能化。

碳量子点的诸多性能主要取决于所选用的合成原料、纳米材料的内部结构及表面活性，其中表面活性是决定碳量子点性能的主要因素。而碳量子点功能化是用于改善碳量子点性能的最佳方法，目前主要是通过表面修饰和掺杂元素两种方法来实现。此外，碳量子点易于合成，原材料来源广泛且廉价，因此研究者更加集中于其在细胞标记、生物成像、抗菌领域和药物载体等生物领域的潜在应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种季铵盐姜黄素碳量子点制备方法及广谱抗菌应用；概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种可广谱抗菌的季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案:一种可抗菌的季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法，其包括，混合:将姜黄素、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与水混合；反应:混合后加热反应；冷冻： 经过冷冻干燥得到季铵盐姜黄素碳量子点。

作为本发明所述可广谱抗菌的季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法的一种优选方案:所述混合， 其中，所述姜黄素与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的质量比为1:5，所述与水混合，为每0.1g姜黄素、0.5g 2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与10mL水混合。

作为本发明所述可广谱抗菌的季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法的一种优选方案：所述混合， 还包括将姜黄素、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与水混合均匀后，该混合液在200℃热解反应24h，反应后液体的颜色逐渐变为褐黑色，然后，将原液加入到10mL MilliQ水中，输入功率为500W微波辅助80℃加热30min。

 作为本发明所述可广谱抗菌的季铵盐姜黄素碳量子点的制备方法的一种优选方案：所述混合， 还包括将姜黄素、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与水混合均匀后，该混合液在200℃热解反应24h，反应后液体的颜色逐渐变为褐黑色，然后，将原液加入到10mL MilliQ水中，输入功率为500W微波辅助80℃加热30min。