[发明专利]一种以海产品废弃物为碳源合成蓝色发光碳量子点的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种以海产品废弃物为碳源合成蓝色发光碳量子点的方法，将对虾壳粉末溶于去离子水中并超声至固体完全溶解，再加入钝化剂并混合均匀得到均匀溶液，其中钝化剂为乙二胺、己二胺或多巴胺，将均匀溶液转移至水热反应釜中于60～220℃热解反应1～36h，反应结束后自然冷却得到深棕色溶液，将得到的深棕色溶液离心去除大颗粒沉淀后用孔径为0.2μm的滤膜抽滤得到碳量子点溶液，将得到的碳量子点溶液进行旋转蒸发得到浓缩溶液，最后将浓缩溶液进行冷冻干燥得到粉末状蓝色发光碳量子点。本发明合成的蓝色发光碳量子点能够快速稳定地结合枸橼酸氯米芬，实现枸橼酸氯米芬的定量分析，扩大了荧光碳量子点在药物分析领域中的应用。

技术领域

本发明属于碳纳米材料的合成技术领域，具体涉及一种以海产品废弃物为碳源合成蓝色发光碳量子点的方法及其应用。

背景技术

碳量子点(Carbon dots，CDs)是一类具有表面官能团和结构缺陷的零维荧光纳米材料。自2004年首次发现，近十几年以来的研究表明CDs在药物输送、生物成像、光催化、传感器、光化学储能和发光器件等领域中蓬勃发展。与传统的有机荧光染料和半导体量子点相比，CDs具有光稳定性好、荧光发射波长可调、水溶性好、表面官能化容易、细胞毒性低等优点。由于CDs具有卓越的光学性质，同时CDs具有丰富的表面官能团，因而被广泛地用作定性、定量分析待检测物质的荧光纳米探针。

水热法被认为是合成制备碳量子点最简便的方法之一。各种各样在生活中容易获得的天然生物质，如蔬菜、牛奶甚至废弃物均被广泛用作通过水热法合成荧光碳量子点的前驱体。碳量子点的表面钝化以及将杂原子掺杂到碳骨架中均可显著提高CDs的荧光活性，从而更有利于制备高荧光量子产率的碳量子点。

不孕不育症是目前临床上的常见疾病，直接影响着许多家庭的幸福和人口的可持续发展。枸橼酸氯米芬(N,N-二乙基-2-[4-(1,2-二苯基-2-氯乙烯基)-苯氧基]乙胺顺反异构体混合物的枸橼酸盐(Clomifene Citrate，CC)具有较强的抗雌激素作用和较弱的雌激素活性。枸橼酸氯米芬使用低剂量能够促进垂体前叶分泌促性腺激素，从而诱发排卵，是一种最广泛使用的诱导多囊卵巢综合征女性患者排卵的药物；高剂量则明显抑制垂体促性腺激素的释放，对男性则有促进精子生成的作用，对少精症有效。因此，可以用于治疗临床上不孕不育的病症。然而，大量的临床报道表明，过量的CC在人体内也会引起卵巢过度刺激综合征和黄体化未破裂卵泡综合征，因此寻找对CC的即灵敏又可靠的检测方法在临床上至关重要。

虾的味道鲜美，营养丰富，吃完之后会产生大量的虾壳废弃物，虾壳是一种含有丰富的蛋白质和甲壳素等成分的食品废弃物，可作为CDs的C源和N源，通过钝化碳量子点的表面可能有效调节荧光发射的能量陷阱，能够同时获得较高的荧光活性，从而能够为检测CC提供有效的荧光纳米探针。本发明报道了以对虾壳作为碳源制备枸橼酸氯米芬探针的新型蓝色发光碳量子点的新方法，这种纳米材料作为荧光探针在定量、定性药物分析领域中有着巨大的潜在作用。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种合成成本低廉且能够快速检测枸橼酸氯米芬的以海产品废弃物为碳源合成蓝色发光碳量子点的方法，该方法制得的蓝色发光碳量子点能够作为荧光探针用于分析检测枸橼酸氯米芬。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种以海产品废弃物为碳源合成蓝色发光碳量子点的方法，其特征在于具体步骤为：将对虾壳粉末溶于去离子水中并超声至固体完全溶解，再加入钝化剂并混合均匀得到均匀溶液，其中钝化剂为乙二胺、己二胺或多巴胺，将均匀溶液转移至水热反应釜中于60～220℃热解反应1～36h，反应结束后自然冷却得到深棕色溶液，将得到的深棕色溶液离心去除大颗粒沉淀后用孔径为0.2μm的滤膜抽滤得到碳量子点溶液，将得到的碳量子点溶液进行旋转蒸发得到浓缩溶液，最后将浓缩溶液进行冷冻干燥得到粉末状蓝色发光碳量子点。

优选的，所述对虾壳粉末、去离子水与钝化剂的投料配比为1.0g:50mL:0.1～0.5mL。