[发明专利]一种具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点及其合成方法

说明书

本发明属材料化学领域，涉及一种具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点的合成方法。本发明使用FDA批准的安全性辅料F‑127，通过简单方便的固相合成反应、去除反应残留杂质并干燥后获得具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点。本发明提供了制备具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点的新方法，制得的纳米点尺寸均一、荧光发射稳定且可调、光声‑光热效应良好、水分散性高、生物相容性好，可制成制剂广泛应用于肿瘤精准双模式成像指导下的光热治疗或联合治疗。

技术领域

本发明属材料化学领域，涉及碳纳米点及其制备方法，具体涉及一种集荧光、光声、光热效应为一体的碳纳米点及其合成方法。

背景技术

据报道，精准成像对于肿瘤特别是深部肿瘤的诊断和治疗具有非常重要的指导意义。然而，目前临床实践中的肿瘤成像均为单一模式，不可避免地存在着自身的局限性，如高度灵敏的荧光成像在空间分辨率上的缺陷可能会影响肿瘤位置的判断，从而导致治疗效果的降低以及对周围正常组织额外的毒副作用，所以集多模式成像为一体、用不同成像模式的优势进行互补以实现实时的精准成像成为了现阶段的研究热点。

研究者认为，在实现精准成像的同时同步对肿瘤实施治疗，实现诊疗一体化可以极大程度地提高肿瘤的诊疗效率，因此，上述观点成为了肿瘤诊疗研究领域的重中之重，而在各种肿瘤治疗方法中，非侵入性的近红外光热疗法可以穿透正常组织实现剂量可调的肿瘤消融，具有极高的临床应用前景。

目的，现有技术中合成方法制备的碳纳米点存在只具备单一荧光成像的不足，基于此，本申请的发明人拟提供一种新的具有多模式成像和光热效应的碳纳米点及其固相合成方法。具体涉及一种具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点及其合成方法，制得的纳米点不仅具有传统碳纳米点的荧光稳定性以及优良的生物相容性，在实现荧光成像的同时，还可进行高空间分辨的光声成像和光热治疗。

发明内容

本发明的目的是为克服传统合成方法制备的碳纳米点只具备单一荧光成像的不足，提供一种新的具有多模式成像和光热效应的碳纳米点及其固相合成方法。具体涉及一种具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点及其合成方法。

本发明通过一种简单方便的固相合成方法，使用FDA批准的安全性辅料，普朗尼克-127(F-127)，制备具有荧光、光声以及光热三种效应的碳纳米点。该纳米点不仅具有传统碳纳米点的荧光稳定性以及优良的生物相容性，在实现荧光成像的同时，还可进行高空间分辨的光声成像和光热治疗，能极大地提高了成像的精准度并实现了诊疗一体化，可以对肿瘤特别是深部肿瘤(如脑瘤)实现双模成像指导下的光热治疗。

具体的，本发明使用FDA批准的安全性辅料F-127，在催化剂的作用下通过一步简单的固相合成反应，合成具有多模式成像和光热效应的碳纳米点；该纳米点具有高结晶度的碳核以及含有多种表面基团的水溶性壳。

本发明所制备的具有荧光、光声、光热三重效应的碳纳米点，可实现荧光-光声双模式成像指导的光热治疗，水分散性好，毒性低，生物相容性好，可应用于肿瘤靶向成像。

更具体的，本发明的具有荧光、光声、光热三重效应的碳纳米点的合成方法，其包括如下步骤：

(1)将F-127、苯酚、福尔马林以及NaOH的混合溶液在一定温度下反应17h，对反应液进行稀释，并在反应釜中加热(130℃)反应24h，收集黄色沉淀并水洗干燥；

(2)将步骤(1)中得到的黄色粉末与催化剂混合搅拌，收集其干燥粉末；

(3)将步骤(2)中得到的干燥粉末放入管式炉，在空气中烧制一定的时间，得到褐色粉末；

(4)将步骤(3)中得到的褐色粉末溶于水，去除反应残留杂质，干燥，即可得到具有荧光、光声、光热效应的碳纳米点。

本发明中，步骤(1)中，所述恒温反应温度为50～80℃。

本发明中，步骤(3)中，所述烧制温度为150～450℃。