【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料领域，具体涉及一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点及其制备方法、应用。
技术介绍
1、随着工业发展导致地球臭氧层的破坏，越来越多紫外线直接照射到地表。过度的紫外线照射会对人们的生产生活造成十分恶劣的影响。紫外线辐射会导致工业产品老化，食品变质等问题。因此急需性能优异的抗紫外线材料应用于医疗防护、日化、建材和食品包装等领域。然而，大多数商业有机紫外线吸收剂，如二苯甲酮和其他芳香族化合物，由于其不稳定性和潜在毒性作用，被禁止或严格限制在与人体或食品接触的工业产品生产。并且有机紫外线吸收剂的结构在长时间受到紫外线辐射时极易被破坏，导致紫外线吸收效率大大降低。基于此，新型纳米材料碳量子点因其化学惰性、高环境相容性、低毒性、低合成成本和保留原料特性而出现在人们的视野中，并逐渐受到广泛关注。
2、此外紫外线照射（uvr）认为是皮肤疾病的主要致病因素，uvr可细致分为uva（400-320 nm）、uvb（320-280 nm）、uvc（280-200 nm）三个波段，其中uvc可被臭氧层吸收，对人体造成危害的主要是uva和uvb。uva和uvb可穿透皮肤的真皮层和表皮层，诱导产生活性氧（ros）。ros在引发细胞凋亡的同时，可激活多种信号通路导致胶原蛋白产生的减少并促进胶原蛋白分解，导致皮肤失去弹性和皱纹形成，最终引起皮肤老化。因此抵挡紫外线辐射和消除ros是对抗光衰老的关键。近年来展现出许多具备抗氧化酶活性的碳量子点，在多种疾病防治上取得了较为理想的成果。基于此，碳量子点在抗光老化、抗衰方面的拥有强大潜力。
技术实现思路
1、本专利技术设计了一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点及其制备方法，其解决的技术问题是现有半胱氨酸碳量子实现抗光老化和抗衰老的效果不佳。
2、为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：
3、一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点，其特征在于：由葡萄糖和l-半胱氨酸的摩尔比例从0.1-0.5制备而成。
4、一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，包括以下步骤：
5、步骤1、将摩尔比为摩尔比例从0.1-0.5的l-半胱氨酸和葡萄糖一起溶解于去离子水中获得溶液a；步骤2、溶液a进行微波反应，得到干燥黄色物质a；步骤3、黄色物质a使用去离子水溶解反应物质得到黄色溶液a，步骤4、对黄色溶液a依次进行离心、透析、冷冻干燥后得到淡黄色广谱紫外吸收碳量子点，即获得基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点。
6、优选地，步骤2中溶液a置于烧杯中，使用微波炉加热，功率700w，微波5-15min反应制备，得到干燥黄色物质a。
7、优选地，步骤3中黄色物质a与去离子水溶解的质量比为1：20。
8、优选地，步骤4中经12000 rpm离心20 min；透析48 h。
9、一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的应用，其特征在于：可吸收200-400 nm波段的紫外线，用于抵抗紫外光诱导的光老化。
10、优选地，0.1-5.0 mg/ml浓度的碳量子点溶液能够屏蔽70%-100%的紫外线。
11、一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的抗光老化及抗衰老应用，包括以下步骤：
12、步骤1、将不同浓度的碳量子点溶液加入到0 dpf斑马鱼胚胎中培养，记录不同时间和浓度的碳量子点对斑马鱼神经系统、血液循环系统的影响，确定碳量子点作用于斑马鱼的浓度；
13、步骤2、按照步骤1确定的浓度范围，利用uvb诱导光老化模型检测碳量子点对细胞凋亡、氧化应激的影响；
14、步骤3、按照步骤1确定的浓度范围，利用aaph诱导衰老模型检测碳量子点对细胞衰老、氧化应激的影响。
15、优选地，所述的碳量子点作用光老化模型或作用衰老模型浓度范围31.25-250 µg/ml，优选62.5 µg/ml。
16、优选地，所述的碳量子点作用衰老模型或作用衰老模型时间范围12-48 h，优选24h。
17、该基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点及其制备方法具有以下有益效果：
18、（1）本专利技术基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点抑制光老化模型中细胞凋亡，降低光老化模型中氧化应激水平，促进ⅰ型胶原基因表达；此外可显著抑制衰老模型中细胞衰老，降低了氧化应激水平。
19、（2）本专利技术采用l-半胱氨酸和葡萄糖作为反应前体微波快速反应法合成，紫外可见光吸收光谱、透射光谱测试表明仅需少量碳量子点就可实现接近100 %的紫外线吸收/屏蔽。半胱氨酸/葡萄糖衍生碳量子点能抑制细胞凋亡，降低氧化应激水平，提高ⅰ型胶原基因表达水平，实现治疗光老化。并且半胱氨酸/葡萄糖衍生碳量子点能够抑制aaph诱导的衰老，通过降低氧化应激反应实现抗衰老。
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1.一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点，其特征在于：由葡萄糖和L-半胱氨酸的摩尔比例从0.1-0.5制备而成。
2.一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，其特征在于：步骤2中溶液A置于烧杯中，使用微波炉加热，功率700W，微波5-15min反应制备，得到干燥黄色物质A。
4.根据权利要求2所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，其特征在于：步骤3中黄色物质A与去离子水溶解的质量比为1：20。
5.根据权利要求2所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，其特征在于：步骤4中经12000 rpm离心20 min；透析48 h。
6.一种权利要求1所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的应用，其特征在于：可吸收200-400 nm波段的紫外线，用于抵抗紫外光诱导的光老化。
7.根据权利要求6所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的应用，其特征在于：0.1-5.0 mg/mL浓度的碳量子点溶液能够屏蔽70%-100%的紫外线。
8.一种权利要求1所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的抗光老化及抗衰老应用，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的抗光老化及抗衰老应用，其特征在于：所述的碳量子点作用光老化模型或作用衰老模型浓度范围31.25-250 µg/mL，优选62.5 µg/mL。
10.根据权利要求8所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的抗光老化及抗衰老应用，其特征在于：所述的碳量子点作用衰老模型或作用衰老模型时间范围12-48 h，优选24h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点，其特征在于：由葡萄糖和l-半胱氨酸的摩尔比例从0.1-0.5制备而成。
2.一种基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，其特征在于：步骤2中溶液a置于烧杯中，使用微波炉加热，功率700w，微波5-15min反应制备，得到干燥黄色物质a。
4.根据权利要求2所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，其特征在于：步骤3中黄色物质a与去离子水溶解的质量比为1：20。
5.根据权利要求2所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点制备方法，其特征在于：步骤4中经12000 rpm离心20 min；透析48 h。
6.一种权利要求1所述的基于半胱氨酸和葡萄糖的碳量子点的应用，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李炳生，李丽，陈策，宋丹洁，徐巨才，陈雅君，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：
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