用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111573654A(43)申请公布日2020.08.25(21)申请号202010521019.6G01N21/64(2006.01)(22)申请日2020.06.10(71)申请人山西大学地址030006山西省太原市小店区坞城路92号(72)发明人闫娅楠宋胜梅孟雅婷张慧林郭忠慧双少敏董川(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人张福增(51)Int.Cl.C01B32/15(2017.01)C09K11/65(2006.01)B82Y20/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法(57)摘要本发明提供一种用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法和应用。制备方法：将对苯二胺、磷酸和乙二胺置于烧杯内，加入二次水，充分搅拌后超声溶解；再将其放入微波炉(600w-1000w)中加热30s-3min40s；待反应完成后静置冷却至室温，将产物用滤纸和微滤膜(0.22μM)过滤除去大分子颗粒；然后离心得到深棕色的溶液，将溶液冷冻干燥获得干燥的棕色粉末。该方法制备工艺简单，制备条件要求低，无需繁琐的样品预处理。本发明所制得的碳量子点具有稳定的光学性质，良好的生物相容性等特点；所制备的绿色碳量子点对pH有很灵敏的响应，并且可以快速地穿透细胞膜进入细胞，可实时检测活细胞内的pH。CN111573654ACN111573654A权利要求书1/1页1.一种用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将对苯二胺、磷酸和乙二胺置于烧杯内，加入二次水，充分搅拌后超声溶解，所述对苯二胺、磷酸、乙二胺和水的质量比为：0.05-0.2：0.1-0.5：0.01-0.1：1000-10000；2)将步骤1)所得溶液放入微波炉中加热，加热条件为：600w-1000w加热1min-3min40s；3)待反应完成后静置冷却至室温，将产物用滤纸和0.22μM微滤膜过滤除去大分子颗粒；离心得到深棕色的溶液，将溶液冷冻干燥获得棕色粉末。2.如权利要求1所述的荧光碳量子点的制备方法，其特征在于步骤1)中对苯二胺、磷酸、乙二胺和水的质量比为0.05-0.15：0.2-0.4：0.05-0.1：1000-5000。3.如权利要求2所述的荧光碳量子点的制备方法，其特征在于步骤1)中对苯二胺、磷酸、乙二胺和水的质量比为0.1-0.15：0.3-0.4：0.08-0.1：3000-5000。4.如权利要求1所述的荧光碳量子点的制备方法，其特征在于步骤2)中微波炉加热条件为：800w-1000w加热2min–3min10s。5.如权利要求1、2、3或4所述方法所制备的荧光碳量子点。6.如权利要求5所述的荧光碳量子点在制备检测活细胞内pH的试剂中的应用。7.如权利要求5所述的荧光碳量子点用于检测酸性环境中的pH。8.如权利要求5所述的荧光碳量子点在制备活细胞荧光成像试剂中的应用。2CN111573654A说明书1/4页用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及发光纳米材料，尤其涉及荧光碳量子点，具体是一种用于检测酸性环境pH的绿色荧光碳量子点及其制备方法和应用。背景技术[0002]生物体细胞内pH是影响其生命过程的一个重要参数,与细胞的增值和凋亡、离子传输、细胞内稳态、酶活动、药物抗体以及细胞内吞作用等密切相关。最新医学研究表明,适宜的pH同样是保持人体正常生理活动的一个关键参数。破坏或轻微改变健康细胞质和细胞器内的pH平衡会对生物体造成巨大的危害，甚至直接导致癌症、心肺疾病或神经等问题。相比于正常细胞,癌细胞中的pH会发生明显的增大或减小,这种pH的差异可以作为肿瘤细胞的标识指标,从而提供一种识别癌症的新途径。因此,设计一种稳定可靠的方法对pH变化进行定量和成像分析具有重要的意义。[0003]目前pH值的测量方法，包括核磁共振(NMR)，微电极，吸收光谱法和荧光法。其中，荧光测定法因其响应速度快，灵敏度高，无创性和实时监测而具有非凡的优势。另外，荧光成像与激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)相结合可以为监测活细胞的pH的变化提供高时空分辨率。目前，许多优秀的pH依赖性荧光探针其荧光强度随pH的增加而降低，这在很大程度上限制了它的使用。另外，在Sensors上发表的“利用碳点检测水样中的pH”，该碳点用于检测近中性的反应体系。专利CN201910347555.6制备的碳点用于检测极酸的反应体系。这些给在生物体细胞内pH(pH位于4-6)的检测带来很多的不便。因此开发可以利用高时空分辨率检测弱酸性