氨基碳量子点的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102604629A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102604629A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210027167.8(22)申请日2012.02.08(71)申请人中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所地址300161天津市河东区万东路106号(72)发明人刘长军田丰李钒杨建张彦军(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人高文迪(51)Int.Cl.C09K11/65(2006.01)A61K49/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称氨基碳量子点的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种可以通过微波辅制备表面富含氨基的碳量子点的方法，以及该氨基碳量子点的应用，以氨基葡萄糖的磷酸盐水溶液为原料，以微波炉为反应平台，加热制备出具有荧光性能的碳量子点，通过透析与旋转蒸发后除去残余物和水分，获得碳量子点粉末。采用本发明的方法制备氨基碳量子点，操作简单，成本低，收率高，制备工艺设备简易，且可在极短时间内完成操作，易于推广。获得的碳量子点表面富含氨基，易溶于水，荧光量子产率大大提高，且成功用于活细胞标记，具有广阔的应用前景。CN102649ACN102604629A权利要求书1/1页1.一种氨基碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将氨基葡萄糖粉末与浓度为10～50mmol/L的磷酸盐缓冲液按1g/60ml比例混合，室温条件下磁力搅拌，使氨基葡萄糖充分溶解，获得均匀的透明溶液；2)将透明溶液置于微波炉中，采用700W功率，微波辐射2～5min，获得含有碳量子点的溶液；3)将步骤2)得到的溶液注入到透析袋内进行透析，其截留分子量为500D，透析时间为72h，每间隔12h换一次水；4)将透析产物进行蒸发，得到浓缩溶液；5)将浓缩溶液在-50℃条件下进行冷冻干燥至粉末状，获得表面富含氨基的碳量子点。2.如权利要求1所述氨基碳量子点的制备方法，其特征在于：所述磷酸盐缓冲液为Na2HPO4-NaH2PO4水溶液。3.如权利要求2所述氨基碳量子点的制备方法，其特征在于：所述氨基葡萄糖为D-氨基葡萄糖盐酸盐。4.如权利要求3所述氨基碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，氨基葡萄糖粉末取0.5g，磷酸盐缓冲液为30ml浓度为20mmol/L，PH值为7.4的Na2HPO4-NaH2PO4水溶液。5.一种如权利要求1中所述的氨基碳量子点的应用，其特征在于：所述氨基碳量子点用于活细胞荧光成像。2CN102604629A说明书1/3页氨基碳量子点的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及化学及纳米材料科学领域，尤其是一种氨基碳量子点的制备方法及其应用。背景技术[0002]量子点(QuantumDots，QDs)，通常是指半径小于或接近激光波尔半径的半导体纳米晶体，是具有独特的光特性和电特性的纳米尺寸粒子。作为一种纳米荧光材料，与传统的有机染料分子相比具有光化学稳定性强，激发光谱宽，且连续分布，且发光颜色可调等优点，在发光器件，生物标记、生物检测和生物传感器等领域均有应用价值。然而，传统的半导体量子点均由高毒性的金属元素组成，因此具有不可逾越的缺陷，人体健康和环境污染问题一直备受关注，从而限制了其广泛的应用。[0003]近年来，继碳纳米管、石墨烯、纳米金刚石之后，碳纳米材料家族诞生了一位新成员-碳量子点(CarbonQuantumDots，或称为碳点)，其核心为粒径为小于10nm的碳纳米颗粒，由于具有良好的荧光性能、优异的生物相容性、无毒和易于表面功能化，有望作为传统半导体量子点的替代物，逐渐成为光致发光领域内的研究热点。目前碳量子点的制备方法很多，所制备的碳量子点多是羧基修饰的；另一方面，现行的制备方法多数工艺步骤繁琐，所得碳纳米颗粒需要表面钝化剂进行表面修饰过程后才能达到一定荧光性能，致使其反应产率低，难以规模化生产推广。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种可以通过微波辅制备表面富含氨基的碳量子点的方法，以及该氨基碳量子点的应用。[0005]为解决上述问题，本发明的一种氨基碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：[0006]1)将氨基葡萄糖粉末与浓度为10～50mmol/L的磷酸盐缓冲液按1g/60ml比例混合，室温条件下磁力搅拌，使氨基葡萄糖充分溶解，获得均匀的透明溶液；[0007]2)将透明溶液置于微波炉中，采用700W功率，微波辐射2～5min，获得含有碳量子点的溶液；[0008]3)将步骤2)得到的溶液注入到透析袋内进行透析，其截留分子量为500D，透析时间为72h，每间隔12h换一次水；[0009]4)将透析产物进行