(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211121995.8 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 南华大学 地址 421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜西 路28号 (72)发明人 杜芳芳　袁鹏翔　张慧珍　王力立　 (74)专利代理 机构 山西五维专利事务所(有限 公司) 1410 5 专利代理师 张福增 (51)Int.Cl. C09K 11/65(2006.01) C01B 32/15(2017.01) B82Y 20/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) G01N 21/64(2006.01) (54)发明名称 一种功能化的溴掺杂荧光碳点及其制备方 法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种功能化的溴掺杂荧光碳 点及其制备方法和应用。 功能化 溴掺杂碳点的制 备方法： 以溴百里香酚蓝为前驱体， 以乙醇为溶 剂， 超声溶解后， 通过高温反应得到淡黄色溶液， 旋蒸除去乙醇溶剂得到粘稠固体， 加水溶解， 在 超纯水中用透析袋透析提纯， 得到溴掺杂碳点水 溶液(Br‑CDs)， 冷冻干燥得到淡黄色粉末； 利用 Br‑CDs表面苯环上的溴与4 ‑氨基吗啉反应， 制得 吗啉功能化的溴掺杂碳点(Br ‑CDs‑Lyso)。 本发 明制备工艺简单， 原料来源广泛且价格低廉， 所 制备的功能化的溴掺杂碳点具有优异的光稳定 性， 良好的生物相容性， 低毒性， 能够靶向溶酶 体。 可作为纳米荧光探针用于细胞内溶酶体的成 像及细胞内次氯酸的检测。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115418222 A 2022.12.02 CN 115418222 A 1.一种功能化的溴掺杂荧 光碳点的制备 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1)将溴百里香酚蓝置于烧杯中， 加入乙醇， 超声充分溶解， 溴百里香酚蓝与乙醇的质量 比为0.5‑3： 1200； 2)将上述超声好的溶液置于高压反应釜中， 在130℃ ‑250℃下水热反应6 ‑18h， 将反应 溶液置于旋蒸瓶， 旋转蒸发除去过量的乙醇得到粘稠固体， 并加入超 纯水超声 溶解， 用离心 机离心， 过滤去除不溶物得到澄清的浅黄 色溶液， 通过500Da的透析袋透析 处理至少1天， 即 得到一种溴掺杂碳 点水溶液； 3)将上述 碳点水溶液冷冻干燥得到溴掺杂荧 光碳点； 4)将溴掺杂荧光碳点溶解在乙腈中， 然后添加4 ‑氨基吗啉和三乙胺； 将混合物在室温 下搅拌6‑12小时后， 旋蒸去除乙腈以获得残留物， 将其在MWCO  100–500透析袋中透析6 ‑24 小时， 获得的功能化的溴掺杂荧光碳点(Br ‑CDs‑Lyso)溶液， 将该溶液在40℃的真空烘箱中 干燥即可； 其中溴掺杂荧光碳点、 4 ‑氨基吗啉、 三乙胺和乙腈的质量比为1:15 ‑30:50‑65: 6000‑6500。 2.如权利要求1所述的一种功能化的溴掺杂荧光碳点的制备方法， 其特征在于步骤1) 中所述的溴百 里香酚蓝与乙醇的质量比为1： 120 0。 3.如权利要求1所述的一种功能化的溴掺杂荧光碳点的制备方法， 其特征在于步骤2) 中所述的水 热反应温度为20 0℃， 反应时间12h 。 4.如权利要求1所述的一种溴掺杂荧光碳点的制备方法， 其特征在于步骤4)中所述的 溴掺杂碳 点、 4‑氨基吗啉、 三乙胺和乙腈的质量比为1:21:58 :62144。 5.如权利要求1所述的一种溴掺杂荧光碳点的制备方法， 其特征在于步骤4)中所述的 搅拌反应时间为6 h。 6.如权利要求1、 2、 3、 4或5所述方法制备的功能化的溴掺杂荧 光碳点。 7.如权利要求6所述的功能化的溴掺杂碳点在制备用于细胞中溶酶体成像的试剂中的 应用。 8.如权利要求6所述的功能化的溴掺杂碳点在制备用于细胞内HClO检测的探针中的应 用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115418222 A 2一种功能化的 溴掺杂荧光碳点 及其制备方 法和应用 [0001]技术邻域 [0002]本发明涉及发光纳米材料， 具体涉及一种功能化的溴掺杂荧光碳点及 其制备方法 和应用。 背景技术 [0003]次氯酸(HClO)是通过髓过氧化物酶(MPO)催化Cl‑和H2O2反应生成的重要活性氧物 种。 HClO在抵抗病原体入侵的免疫防御和保持细胞信号和稳态方面发挥着至关重要的作 用。 研究表明内源性HClO的过度产生会诱导核酸、 蛋白质和脂质的氧化损伤， 导致许多疾 病， 如心血管疾病、 肾病、 肺损伤 甚至癌症。 溶酶体不仅是活性氧产生的场所， 而且在调节活 性氧通量方面 发挥着重要作用。 活性氧可通过产生受损分子直接导致溶酶体损伤。 因此， 开 发一种高效追踪活细胞 溶酶体内H ClO的探针具有重要的意 义。 [0004]碳点作为一种新型的碳基发光纳 米材料， 具有抗光漂白、 生物相容性好、 良好水溶 性、 低毒性和易于功能化等优点， 使其在分析检测、 生物成像、 纳米医学和光电子器件等方 面具有广泛的应用前景。 目前开发的用于检测HClO的CDs引起了人们越来越多的兴趣。 然 而， 据我们所知， 由于缺乏溶酶体靶向能力， 这些CDs无法实现在溶酶体中HClO的检测。 因 此， 构建具有溶酶体靶向能力的碳点用于示踪溶酶中HClO的分布是至关重要的。 与有机染 料相比， 将CDs探针应用于细胞器成像， 克服了有机染料的抗光漂白能力差的缺陷， 以满足 长期可视化的需要， 增强荧光纳米材料的细胞器靶向能力。 因此， 迫切需要开 发具有优良光 学性能和具有溶酶体靶向能力的碳 点荧光探针用于 HClO检测。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种功能化的溴掺杂荧光碳点及 其制备方法， 所述的制备 方法简单， 成本低， 原料易得， 所制备的溴掺杂碳点可以与4 ‑氨基吗啉反应， 制备具有溶酶 体靶向功能的低毒性、 良好生物相容性及优异光学性能的溴掺杂碳点， 能够实现高选择性 和高灵敏检测H ClO， 并能够用于 长时间示踪细胞内溶酶体及 细胞内HClO的检测。 [0006]本发明提供的一种功能化的溴掺杂荧 光碳点及其制备 方法， 包括如下步骤: [0007]1.一种功能化的溴掺杂荧 光碳点的制备 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： [0008]1)将溴百里香酚蓝置于烧杯中， 加入乙醇， 超声充 分溶解， 溴百里香酚蓝与乙醇的 质量比为0.5 ‑3： 1200； [0009]2)将上述超声好的溶液置于高压反应釜中， 在130℃ ‑250℃下水热反应6 ‑18h， 将 反应溶液置于旋蒸瓶， 旋转蒸发除去过量的乙醇得到粘稠固体， 并加入超纯水超声 溶解， 用 离心机离心， 过滤去除不溶物得到澄清的浅黄色溶液， 通过500Da的透析袋透析处理至少1 天， 即得到一种溴掺杂碳 点水溶液； [0010]3)将上述 碳点水溶液冷冻干燥得到溴掺杂荧 光碳点； [0011]4)将溴掺杂荧光碳点溶解在乙腈中， 然后添加4 ‑氨基吗啉和三乙胺； 将混合物在 室温下搅拌6 ‑12小时后， 旋蒸去除乙腈以获得残留物， 将其在透析袋(MWCO  100–500)中透说　明　书 1/6 页 3 CN 115418222 A 3