一种以迷迭香酸为碳源的碳点及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种以迷迭香酸为碳源的碳点及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。本发明专利技术提供了一种碳点，碳点是以迷迭香酸为碳源的氮掺杂碳点，所述碳点具有以下性能：水溶性好；粒径均一；无生物毒性；能够有效清除活性氧；可在次氯酸根离子的诱发下产生荧光减弱且产生的荧光减弱与次氯酸根离子的浓度具有线性关系，因此，所述碳点在次氯酸根离子浓度检测以及制备具有清除活性氧作用的产品中具有极高的应用前景。并且，所述碳点具有优良的光致发光性质，因此，所述碳点在在体内ROS靶向和成像方面也有潜在的应用前景，因此，所述碳点在次氯酸根离子浓度检测中具有极高的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种以迷迭香酸为碳源的碳点及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种以迷迭香酸为碳源的碳点及其制备方法和应用，属于纳米材料


技术介绍

[0002]活性氧(ROS)是一种来源于O2的自由基。在体内，活性氧是一种非常重要的物质，它可以调节人体内的多种生理活动，比如胚胎的发育过程中有一段时期就需要处在氧化还原状态下以发生一些变化。但是，当活性氧生成过多而体内抗氧化机制无法与其平衡就会导致遗传物质，比如DNA、蛋白质和膜上的脂质发生氧化导致发生损伤，这种行为也被称为氧化应激(Oxidative Stress)。人体内发生的氧化应激会导致人体产生许多疾病，包括一些很严重的长期退行性疾病、心血管疾病、糖尿病、急性及慢性炎症、缺血性中风等。因此，开发出能够清除多余活性氧的材料迫在眉睫。
[0003]目前已有的清除自由基的材料——富勒烯与碳纳米管都有自身的一些缺陷，例如，制备成本高、制备方法复杂、生物相容性低、水溶性差等。因此，开发一种制备成本低、制备方法简单、无生物毒性且易溶于水的活性氧清除材料很有必要。
[0004]次氯酸盐(ClO
‑
)是活性氧中的一员。在体内，次氯酸根的存在既有保护作用，也有破坏作用。在正常浓度下，其可以通过生物系统中酶的催化反应产生活性氧以及Cl
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来保护身体，增强宿主的先天防御能力，并杀死病原体。但是，当次氯酸根浓度异常时，其可以通过与各种细胞内成分发生反应并破坏细胞和组织而产生破坏性作用，这可能与许多疾病的发病机制有关。在体外，次氯酸盐是一种极好的漂白剂和消毒剂，无需特定温度就能发挥作用。然而，不适当的次氯酸盐可能会造成严重的问题。低剂量次氯酸盐不能完全杀死饮用水中的有害病原体，而高剂量次氯酸盐作为一种强氧化剂对人类健康有害，例如过量吸入次氯酸气溶胶会导致呼吸系统受到严重刺激，摄入大量次氯酸钠(致死剂量)会导致不同程度的血液疾病。因此，对人体和水体内次氯酸根的浓度进行检测尤为重要。
[0005]目前，已有的次氯酸根离子浓度检测方法主要有电解法、离子色谱法、化学比色法、滴定法、荧光法等。其中，离子色谱法(参见文献“高春丽,祖如松.离子色谱法测定饮用水中溴酸根次氯酸根氯酸根[J].中国卫生工程学,2004,3(2):109
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110.”)需要昂贵的仪器支持；电解法(参见文献“秦勤,王思钰.饮用水中次氯酸根离子快速检测方法的探讨[J].黑龙江环境通报,2019,43(3):31
‑
35.”)和滴定法(参见文献“唐德保.电位滴定法连续测定氯离子、次氯酸根离子和氯酸根离子[J].化学世界,1986,2:66
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70.”)操作繁琐；化学比色法(参见文献“马新华,李双.一种快速检测有效氯含量新方法的建立[J].解放军预防医学杂志,2019,37(1):129
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130.”)由于受到人眼观察能力限制，检测准确度和精度不够。不同于以上几种方法，荧光法(参见文献“一种新型比率型次氯酸根荧光探针的合成及性能研究[J].化学试剂,2021,43(01):100
‑
104.”)操作简便，能够很大程度上提高体系的灵敏度和特异性，并且能实现快速检测。
[0006]但是，现有的荧光法使用的荧光探针多为半导体量子点和有机染料，半导体量子
点和有机染料存在生物毒性大、不易溶于水的特点，这使得它们在人体进行的应用受到了限制。因此，开发一种无生物毒性且易溶于水的次氯酸根离子浓度检测用荧光探针很有必要。

技术实现思路

[0007]为解决上述缺陷，本专利技术提供了一种碳点，所述碳点是氮掺杂碳点，且所述碳点的碳源为迷迭香酸。
[0008]在本专利技术的一种实施方式中，所述碳点吸收光的光谱范围为300～600nm。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，所述碳点的荧光光谱在518nm处具有发射峰，在422nm处具有激发峰。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，所述碳点的粒径为20～200nm。
[0011]本专利技术还提供了一种制备上述碳点的方法，所述方法为将迷迭香酸添加至水中，得到前驱体溶液；将交联剂添加至前驱体溶液中，得到混合液；使用酸性溶液将混合液的pH调节至2.2～5.8，得到反应体系；将反应体系煅烧，得到含有碳点的溶液；将含有碳点的溶液进行分离纯化，得到碳点。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，所述交联剂为乙二胺、二乙烯三胺、尿素或硫脲中的一种或一种以上。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，所述前驱体溶液中，迷迭香酸的浓度为0.01～0.08g
·
mL
‑1。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，所述前驱体溶液中，迷迭香酸的浓度为0.1g
·
15mL
‑1。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述反应体系中，交联剂的的浓度为0.5～5μL
·
mL
‑1。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，所述反应体系中，交联剂的的浓度为10μL
·
mL
‑1。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，所述煅烧的温度为120～220℃、时间为1～10h。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，所述煅烧的温度为150℃、时间为8h。
[0019]本专利技术还提供了一种检测样本中次氯酸根离子浓度的方法，所述方法包含如下步骤：
[0020]混合步骤：将上述碳点和待测样本混合，得到待测体系；
[0021]检测步骤：在422nm的激发条件下，检测待测体系在518nm处的荧光强度；根据待测体系的荧光强度，以及，荧光强度与次氯酸根离子浓度之间的线性关系，计算得到待测样本中次氯酸根离子的浓度。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，所述荧光强度与次氯酸根离子浓度之间的线性关系的获得方法为：将不同浓度的次氯酸根离子溶液分别与待测样本混合，得到含有不同浓度次氯酸根离子的混合液；在422nm的激发条件下，检测含有不同浓度次氯酸根离子的混合液在518nm处的荧光强度；根据次氯酸根离子溶液中次氯酸根离子的浓度和混合液测得的荧光强度绘制标准曲线，得到荧光强度与次氯酸根离子浓度之间的线性关系。
[0023]本专利技术还提供了一种用于检测样本中次氯酸根离子浓度的试剂盒，所述试剂盒包含上述碳点。
[0024]本专利技术还提供了上述碳点、上述方法或上述试剂盒在次氯酸根离子浓度检测中的应用。
[0025]本专利技术还提供了一种用于检测样本中次氯酸根离子浓度的试剂盒，所述试剂盒包含上述碳点。
[0026]本专利技术还提供了上述碳点、上述方法或上述试剂盒在次氯酸根离子浓度检测中的应用。
[0027]本专利技术还提供了一种具有清除活性氧作用的产品，所述产品包含上述碳点。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，所述产品为具有清除活性氧作用的医用敷料或日用化妆品。
[0029]本专利技术还提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳点，其特征在于，所述碳点是氮掺杂碳点，且所述碳点的碳源为迷迭香酸。2.一种制备权利要求1所述碳点的方法，其特征在于，所述方法为将迷迭香酸添加至水中，得到前驱体溶液；将交联剂添加至前驱体溶液中，得到混合液；使用酸性溶液将混合液的pH调节至2.2～5.8，得到反应体系；将反应体系煅烧，得到含有碳点的溶液；将含有碳点的溶液进行分离纯化，得到碳点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述交联剂为乙二胺、二乙烯三胺、尿素或硫脲中的一种或一种以上。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，迷迭香酸的浓度为0.01～0.08g
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mL
‑1。5.如权利要求2～4任一项所述的方法，其特征在于，所述反应体系中，交联剂的的浓度为0.5～5μL
·<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李力，梅茜，董文飞，葛明锋，常智敏，从瑛哥，
申请(专利权)人：苏州深得源健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：