[发明专利]葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种葡萄糖‑葡萄糖酸锌碳化聚合物点及其制备方法与应用。本发明得到葡萄糖‑葡萄糖酸锌碳化聚合物点具有抗氧化能力、荧光效果以及优异的水溶性。本发明得到的葡萄糖‑葡萄糖酸锌碳化聚合物点具有优异的超氧化物歧化酶活性，可以彻底清除超氧阴离子。葡萄糖‑葡萄糖酸锌碳化聚合物点有望成为一种新型的抗氧化剂，并且其制备方法简便，过程快捷，易于实现。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点及其制备方法与应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

光致发光碳化聚合物点(CPDs)作为一种新兴的0维荧光碳质纳米材料，因其具有良好的发光性能，生物相容性好、易于修饰、稳定性高等优点，在生物医学，催化，光电器件，传感和防伪等领域得到了广泛的应用。通常情况下，碳化聚合物点被认为是具有特殊碳核和聚合物壳结构的交联聚集体，由有机小分子和具有丰富官能团的聚合物脱水、缩合、交联和碳化形成，其表面的官能团使其具备了多种功能。碳化聚合物点的电子结构将随着过渡金属掺杂剂的存在而显着调节，而通过对其表面官能团的修饰和改变同样能够赋予其特殊的性能，并大大扩展其应用。

活性氧(ROS)与细胞的生长、活动、衰老、凋亡等过程息息相关。人体处于不断地氧化还原反应的动态平衡中，而在病变或损伤部位会因失去平衡而发生过氧化致使大量自由基产生，包含多种活性氧。而在病变、损伤部位首先会产生大量的超氧阴离子，继而生成羟基自由基、一氧化氮自由基等，促使脂质的过氧化、细胞死亡信号通路的激活、炎症介质上调等，最终导致细胞死亡。因此，实现对自由基的清除尤其是对超氧阴离子的彻底清除即实现抗氧化啊对于保护细胞和组织的正常活动具有重要意义。通过研究抗氧化机制发现，在酸性条件下将葡萄糖的醛基进行烯醇化可以得到具有抗氧化功能的共轭结构，同时通过掺杂锌离子进一步增强了对自由基的捕获能力。同时，由于碳点的荧光本征性质，低毒性，快速的代谢，使其成为良好的抗氧化材料。因此，通过对碳点进行Zn²⁺掺杂以及官能团的调控对于实现抗氧化具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的提供一种葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点及其制备方法与应用。本发明得到葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点具有优异的超氧化物歧化酶活性，能够完全清除超氧阴离子及部分羟基自由基，起到抗氧化的作用；还具有优异的荧光特性。同时，本发明得到的葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点使用的原材料都是对于人体所需的营养物质，具有优异的生物相容性与水溶性，能够在水溶液中长时间稳定保存。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点的制备方法，包括以下步骤：

S1、葡萄糖和葡萄糖酸锌溶解在超纯水中后，再向溶液中添加微量的硝酸，溶解搅拌至澄清溶液。

S2、将步骤S1得到的溶液进行微波水热反应，反应一段时间后，离心过滤，透析后，对溶液进行冻干，重新溶解在超纯水中后，即可得到葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点。

第二方面，本发明提供了一种葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点，通过上述葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点的制备方法获得。

第三方面，本发明提供了上述葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点作为自由基清除材料的应用。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明使用葡萄糖和葡萄糖酸锌所制备的葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点具有丰富的表面活性基团，且具有良好的超氧化物歧化酶活性和自由基清除能力；

(2)本发明制备的葡萄糖-葡萄糖酸锌碳化聚合物点克服了传统自由基清除剂清除不彻底、水溶性差以及多功能纳米材料设计思路复杂，制备过程繁琐的难题；