[发明专利]水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点、制备方法及应用

说明书

本申请公开了一种水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点、制备方法及应用。水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点包括将两亲性石墨烯量子点用水溶性柱芳烃修饰后获得水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点，其中两亲性石墨烯量子点与水溶性柱芳烃通过疏水作用和静电作用相结合形成水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点。本发明的制备方法操作简易，重复性好；制备的修饰的两亲性石墨烯量子点发出较强的绿色荧光，水溶性柱芳烃修饰后，增强荧光强度，且亲和力较高，使量子点更易穿过细胞膜且具有低毒性和生物相容性，可用于细胞成像。

技术领域

本申请涉及一种水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点、制备方法及应用。

背景技术

由于量子限域效应和边界效应，石墨烯量子点在荧光材料中受到人们的重视。石墨烯量子点(GQDs)可以看作小的石墨碎片，通常是横向尺寸小于100nm的单层，双层或多层(3～10)的零维石墨纳米材料，具有独特的荧光性质。目前，所合成的石墨烯量子点多为亲水性或亲油性，只能在单一溶剂中使用，大大限制了石墨烯量子点细胞成像的使用条件。传统的亲水性碳点或石墨烯量子点，由于疏水界面的存在，在成像时与细胞膜的亲和力不够好，无法得到清晰的图像。因而如何提高在成像时与细胞膜的亲和力，得到清晰的图像尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高亲和力的应用广泛的水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点的制备方法及应用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是按以下方案实现的：

本发明实施例提供一种水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点，将两亲性石墨烯量子点用水溶性柱芳烃修饰后获得水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点。

本发明实施例还提供一种水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点的制备方法，取两亲性石墨烯量子点分别与水溶性柱芳烃在水溶液中混合，获得了水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点。其中两亲性石墨烯量子点与水溶性柱芳烃通过疏水作用和静电作用相结合形成水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点。

一种水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：(1)制备两亲性石墨烯量子点；(2)制备水溶性柱芳烃；(3)将所述两亲性石墨烯量子点与水溶性柱芳烃在水溶液中混合，两亲性石墨烯量子点上的烷基链与柱芳烃的空腔通过疏水作用相结合，柱芳烃上带阳离子的铵盐与两亲性石墨烯量子点上的羟基通过静电作用相结合，获得水溶性柱芳烃修饰的两亲性石墨烯量子点。

进一步地，所述步骤(3)中的混合为：两亲性石墨烯量子点与水溶性柱芳烃的质量比为：1:1-4。只有在上述质量比范围内，才可使水溶性柱芳烃与两亲性石墨烯量子点很好地结合，进而提高两亲性石墨烯量子点的荧光性能。

进一步地，所述步骤(1)中得到两亲性石墨烯量子点的制备过程为：选择可生成亲水基团的化合物、可生成疏水基团的化合物和碳源化合物，在溶剂中溶解得到混合液体，通过水热法合成两亲性石墨烯量子点。

进一步地，所述碳源化合物为1,3,6-三硝基芘；所述可生成疏水基团的化合物为月桂酸；所述可生成亲水基团的化合物为氢氧化钠。

进一步地，所述步骤(1)为：将1,3,6-三硝基芘、月桂酸、氢氧化钠的混合水溶液水热反应一定时间后,所得到的溶液透析提纯后冷冻干燥制得两亲性石墨烯量子点固体；其中1,3,6-三硝基芘浓度为2.0mg/ml,月桂酸的浓度为10.0mg/ml,氢氧化钠的浓度为5.0mg/ml,水热反应温度为200℃,反应时间为10h；反应产物经截留分子量为1000Da的透析袋透析,收集得到两亲性石墨烯量子点。