碳纳米点在制备光催化药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用，该碳纳米点表面具有吸电子基团，吸电子基团可以捕获碳纳米点吸光产生的激发电子并发生还原反应，进而延长产生的空穴的寿命，实现强的氧化能力。光照下，该碳纳米点在水溶液中通过将水中的氢氧根离子氧化生成羟基自由基，可以有效地杀死细胞和抗生素耐药菌，在肿瘤光催化治疗和光催化杀菌方向具有很好的应用。此外，该碳纳米点生物相容性好，可不含金属，生物安全性高。生物安全性高。生物安全性高。

【技术实现步骤摘要】
碳纳米点在制备光催化药物中的应用


[0001]本专利技术涉及碳纳米材料
，具体而言，涉及一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用。

技术介绍

[0002]活性氧是高度反应活性的化学物质，在抗菌和癌症治疗中发挥着重要作用。活性氧包括单线态氧、过氧化物、超氧自由基和羟基自由基。与其他活性氧相比，羟基自由基的氧化能力最高，可引起更显著的脂质过氧化和氧化性DNA损伤。光动力疗法、化学动力疗法和光催化疗法可以产生羟基自由基。光动力疗法中羟基自由基的产生通常取决于水介质中氧分子的含量，这限制了其在肿瘤乏氧微环境下的疗效。对于化学动力疗法，羟基自由基的产生不仅依赖于过渡金属催化剂，而且还依赖于肿瘤微环境中的过氧化氢的含量。光催化疗法产生羟基自由基是基于光产生的空穴来氧化水中的氢氧根离子，它可以不依赖于肿瘤微环境中的氧气和过氧化氢的含量。
[0003]到目前为止，已报道的用于光催化疗法的光催化剂通常是基于含有重金属元素的纳米复合材料，具有潜在的生物安全风险，这大大阻碍了它们在体内生物医学领域中的应用。因此，在光诱导下能在水溶液中生成羟基自由基的、生物相容性好的、无金属的光催化剂具有广阔的应用前景。
[0004]可见，现有的用于光催化疗法的光催化剂普遍存在以下问题：(1)通常为纳米复合材料，合成方法复杂，尺寸大，生物相容性差；(2)含有重金属元素，具有潜在的生物安全风险。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用，以改善上述技术问题。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用，该碳纳米点表面具有吸电子基团。
[0009]可选地，吸电子基团的原子含量为所述碳纳米点的原子含量的25％以上，优选30％以上。
[0010]可选地，吸电子基团包括羰基、羧基和吡啶基因中的至少一种。
[0011]可选地，碳纳米点主要由柠檬酸、尿素在甲酸中进行溶剂热反应制备而得。
[0012]可选地，碳纳米点的尺寸为2nm～6nm。
[0013]可选地，碳纳米点在水中的主要吸收带为400nm～650nm。
[0014]可选地，柠檬酸与所述尿素的质量比为1：1～5，优选1：2～4。
[0015]可选地，柠檬酸与所述尿素在所述甲酸中的总浓度为0.1g/mL～0.4g/mL。
[0016]可选地，溶剂热反应的反应温度为150℃～170℃，反应时间为3h～5h。
[0017]可选地，光催化药物为肿瘤光催化药物或光催化抗菌药物。
[0018]可选地，肿瘤光催化药物治疗的肿瘤包括非小细胞肺癌、乳腺癌、胰腺癌、肝癌、结直肠癌、前列腺癌、宫颈癌、卵巢癌、恶性黑色素瘤和白血病中的任意一种，优选所述肿瘤为乳腺癌。
[0019]可选地，光催化抗菌药物所抗细菌为抗生素耐药菌，优选为抗四环素的大肠杆菌。
[0020]第二方面，本专利技术还提供了一种抗肿瘤联用药物，其包括上述碳纳米点和其他抗肿瘤药。
[0021]本专利技术具有以下有益效果：碳纳米点表面的吸电子基团可以捕获碳纳米点吸光产生的激发电子并发生还原反应，进而延长产生的空穴的寿命，实现强的氧化能力，光照下，该碳纳米点在水溶液中通过将水中的氢氧根离子氧化生成羟基自由基，可以有效地杀死细胞和抗生素耐药菌，在肿瘤光催化治疗和光催化杀菌方向具有很好的应用。此外，该碳纳米点生物相容性好，可不含金属，生物安全性高。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例中的碳纳米点(CDs)的透射电镜TEM图；
[0024]图2为本专利技术实施例中的添加了5,5
‑
二甲基
‑1‑
吡咯啉
‑
N
‑
氧化物(DMPO)的碳纳米点(CDs)在黑暗条件下和在可见光照射后的电子顺磁共振光谱图；
[0025]图3为本专利技术实施例中的4T1细胞与碳纳米点(CDs)孵育1小时后的荧光图像，激发光波长为560纳米；
[0026]图4为本专利技术实施例中的4T1细胞与不同浓度的碳纳米点(CDs)在黑暗条件下和可见光照射5分钟后孵育24小时的细胞活力；
[0027]图5为本专利技术实施例1的(a)未添加和(b)添加三乙醇胺(TEA)的光催化碳纳米点的水溶液在可见光下照射不同时间的吸收光谱图；
[0028]图6为本专利技术实施例中添加三乙醇胺的碳纳米点(CDs)在水溶液中(a)可见光照射前和(b)可见光照射20分钟后的激发
‑
发射光谱；
[0029]图7为本专利技术实施例中的碳纳米点(CDs)和在可见光照射20分钟后的碳纳米点(ir
‑
CDs)的水溶液在510纳米激光激发下，在638纳米处监测的发光衰减谱图(IRF为仪器响应函数)；
[0030]图8为本专利技术实施例中的碳纳米点(CDs)、乙酸碳纳米点(AcOH
‑
CDs)、丙酮碳纳米点(DMK
‑
CDs)和二甲基甲酰胺碳纳米点(DMF
‑
CDs)的(a)XPS全谱和高分辨(b)C 1s、(c)N 1s、(d)O 1s的XPS谱图；
[0031]图9为本专利技术实施例中的碳纳米点CDs和ir
‑
CDs的(a)XPS全谱和高分辨(b)C 1s、(c)N 1s、(d)O 1s的XPS谱图；
[0032]图10为本专利技术实施例中的碳纳米点(CDs)在可见光照射下作为抗菌剂的示意图和
结果图；
[0033]图11为本专利技术实施例中的碳纳米点(CDs)在可见光照射下光催化治疗带4T1肿瘤的小鼠的示意图和结果图；
[0034]图12为本专利技术实施例的光催化碳纳米点在可见光照射下光催化治疗带4T1肿瘤的小鼠第12天，肿瘤组织的苏木精
‑
伊红(H&E)、cleaved caspase3(c
‑
Cas
‑
3)和Ki67染色。比例尺：100μm。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0036]下面对本专利技术提出的一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用进行具体说明。
[0037]本专利技术的一些实施方式提供了一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用，该碳纳米点表面具有吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米点在制备光催化药物中的应用，其特征在于，所述碳纳米点表面具有吸电子基团。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述吸电子基团的原子含量为所述碳纳米点的原子含量的25％以上，优选30％以上。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述吸电子基团包括羰基、羧基和吡啶基因中的至少一种。4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述碳纳米点主要由柠檬酸、尿素在甲酸中进行溶剂热反应制备而得；优选地，所述碳纳米点的尺寸为2nm～6nm；优选地，所述碳纳米点在水中的主要吸收带为400nm～650nm。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述柠檬酸与所述尿素的质量比为1：1～5，优选1：2～4；优选地，所述柠檬酸与所述尿素在所述甲酸中的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲松楠，张蕙琦，汤子康，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：