【摘要】：碳點(Carbon dots,CDs)作為一類零維納米材料,由于熒光性能優(yōu)異、水溶性良好以及毒性低、生物相容性好,自2004年被發(fā)現(xiàn)以來就倍受關(guān)注,并被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、環(huán)境和醫(yī)藥等領(lǐng)域。近年來,用于合成碳點的原料主要包括化學(xué)物質(zhì)和天然物質(zhì):前者作為碳源時,通常需要加入表面鈍化試劑以提高碳點的熒光量子產(chǎn)率,或者加入其他含有特定元素的化學(xué)試劑以實現(xiàn)N、S摻雜,然而大量化學(xué)試劑的使用嚴(yán)重污染環(huán)境,并導(dǎo)致污染物在體內(nèi)蓄積,間接危害到機體的健康;天然物質(zhì)本身富含多種元素,采用簡單的一步合成方法即可制備出熒光碳點,且在合成過程中可發(fā)生自身摻雜,碳點表面的官能團類型更加多樣化,對分析物響應(yīng)的選擇性和靈敏度也大為提高。此外,天然物質(zhì)對環(huán)境和機體友好,以其作為碳源符合綠色化學(xué)的理念,將天然的廢棄物制備成碳點還可實現(xiàn)變廢為寶、資源循環(huán)利用。傳統(tǒng)藥物分析技術(shù)主要為儀器分析,包括高效液相色譜、氣相色譜、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用、毛細(xì)管電泳等技術(shù),但這類方法通常需要復(fù)雜的樣品前處理過程或者昂貴的儀器,而各種類型的熒光傳感器由于原理簡單、易構(gòu)建、操作方便、無需精密的大型設(shè)備,靈敏度高等優(yōu)勢,近年來發(fā)展迅速并在藥物分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文以兩種天然的廢棄物作為碳源,通過簡單、綠色的方法分別制備出熒光碳點,并對其物理化學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)進行表征,最終將所合成的熒光碳點成功應(yīng)用于藥物檢測。具體研究內(nèi)容包括以下三部分:1.通過高溫?zé)峤夂蛷娝嵫趸⒐ぶ苽涑隽綖?~6 nm的熒光碳點,以硫酸奎寧作為參比物質(zhì)測得其熒光量子產(chǎn)率為8.5%。此外,該碳點的熒光強度在不同濃度Na Cl和長時間紫外光輻射下均穩(wěn)定,而在酸性條件(p H 2.0)和堿性條件(p H 12.0)下,其熒光強度分別減弱和增強,且這種變化過程可逆。來源于芒果皮的碳點毒性低、生物相容性良好,在不同激發(fā)波長下可發(fā)出多種顏色的熒光,因此成功用于A549細(xì)胞的標(biāo)記及熒光防偽技術(shù)。基于Fe2+對該碳點的熒光淬滅效應(yīng),可將本章合成的碳點用于琥珀酸亞鐵片中Fe2+的含量測定,線性范圍為4~16μM,檢測限為1.2μM。2.以沖泡過的綠茶茶葉渣為碳源,通過結(jié)合高溫?zé)峤夂蜐釮2SO4氧化的方法制備出熒光量子產(chǎn)率高達(dá)14.8%的N、S摻雜碳點(T-CDs)。該碳點熒光強度穩(wěn)定,不受紫外光輻射和鹽濃度的影響,然而,其熒光強度對溫度變化敏感,可隨溫度升高而降低,隨溫度降低而恢復(fù),且在15oC和65oC之間可逆轉(zhuǎn)化。T-CDs與Hep G2細(xì)胞共孵育時,可成功通過細(xì)胞膜進入到細(xì)胞內(nèi)部,在激光共聚焦熒光顯微鏡下可觀察到細(xì)胞發(fā)出三種顏色的熒光,表明T-CDs有潛力應(yīng)用于生物成像領(lǐng)域。此外,吉非替尼通過內(nèi)濾效應(yīng)使T-CDs熒光淬滅,線性范圍為0.1~20μg/m L,成功用于尿液樣品中吉非替尼的檢測。3.總結(jié)了近年來碳點在藥物分析領(lǐng)域的應(yīng)用,并對其發(fā)展前景進行討論和展望。
【圖文】：

驗用來研究碳點的毒性，從圖 1.11 可以看出 A549 細(xì)00 μg/mL）共孵育 24 h 后，仍有 90%以上的細(xì)胞保持活碳點生物相容性好，，幾乎對 A549 細(xì)胞無毒性。備的碳點用于細(xì)胞標(biāo)記，圖 1.12 為激光共聚焦熒光顯圖 1.11 碳點對 A549 細(xì)胞的毒性。Figure 1.11 The cytotoxicity of CDs on A549 cells.

試驗用來研究碳點的毒性，從圖 1.11 可以看出 00 μg/mL）共孵育 24 h 后，仍有 90%以上的細(xì)胞碳點生物相容性好，幾乎對 A549 細(xì)胞無毒性。備的碳點用于細(xì)胞標(biāo)記，圖 1.12 為激光共聚焦2 A549 細(xì)胞和 10 μg/mL 的碳點共孵育 2 h 后，分別在（88 nm（c）559 nm 的激發(fā)光下拍到的激光共聚焦熒光顯e 1.12 The images of A549 cells incubated with CDs (10 μg圖 1.11 碳點對 A549 細(xì)胞的毒性。Figure 1.11 The cytotoxicity of CDs on A549 cel
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R917

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本文編號：2710515