[发明专利]一种黄色荧光碳点及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种发射黄色荧光的碳点及其制备方法，以及该碳点用于免标记检测喹诺酮类抗生素。所述碳点为一种以邻苯二胺和氨基丁酸为原料，通过一步水热合成法制备的黄色荧光碳点。碳点的制备方法简便，制得的碳点光学性质稳定，水溶性好，分散性好。由于碳点独特的表面结构，以其作为荧光探针能够免标记地、快速灵敏地检测喹诺酮类抗生素。当喹诺酮类抗生素存在时，碳点的荧光被喹诺酮类抗生素有效淬灭，根据荧光的变化程度可以检测出样品中喹诺酮类抗生素的含量。当本发明提供的检测喹诺酮类抗生素的方法与传统方法相比，简便快速，无需额外修饰标记物，可直接检测样品，在实际应用中具有更多的优势。

技术领域

本发明涉及荧光碳点，具体涉及一种黄色荧光碳点及其制备方法，以及该碳点用于喹诺酮类抗生素的免标记检测。

背景技术

喹诺酮类抗生素是人工合成的第三代含4-喹诺酮基本结构的用于预防和治疗致病细菌感染抗生素药物。喹诺酮类以细菌的脱氧核糖核酸(DNA)为靶，妨碍DNA回旋酶，进一步造成细菌DNA的不可逆损害，破坏细菌的正常代谢、繁殖，从而达到抗菌效果。由于其渗透力强、半衰期较长、对环境和食品中的革兰氏阳性菌和阴性菌均表现出广泛的抗菌活性，因此，在人类和动物中被广泛用于治疗呼吸道及皮肤感染性疾病等。但因其日益增多的用量，现已成为水体等环境的主要污染物，并且会残留于食物中。这会直接影响人类健康、诱导产生耐药菌、影响生态系统。因此，开发一种有效，简单，低成本的监测工具来直接检测这类抗生素的残留量具有重要意义。

据目前的研究报道，对喹诺酮类抗生素的检测主要集中于两类方法。一类是仪器分析，例如使用HPLC-MS、GC-MS等分析仪器；或者利用基于抗原与抗体相互作用的免疫方法例如ELISAs。虽然这些方法有许多优点，例如检测样品高通量、选择性好、灵敏度高，但是仍然遭受着样品前处理步骤复杂，需要标记特定的靶向物质，需要昂贵的仪器，检测进程耗时长等问题。因此，开发一种简便快速，选择性好，灵敏度高的分析技术检测喹诺酮类抗生素具有重要意义。

荧光分析法由于灵敏度高、选择性好、操作简单快捷等检测优势得到广泛应用。目前，利用化学性质优异、毒性低、生物相容性好的碳点作为荧光探针已经在生化传感、生物成像、环境分析等领域得到了良好的应用。但是，利用简便的制备方法，可控制备具有特定结构的荧光碳点，并将其应用于靶向分子的检测仍然具有挑战性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构性质优异的荧光碳点及其制备方法，碳点的制备方法简便、原料廉价易得；所制备的碳点表面化学结构优异，可应用于免标记检测喹诺酮类抗生素，并展现出出良好的选择性和灵敏度。

本发明提供的一种黄色荧光碳点的制备方法，包括以下步骤：

1)、将邻苯二胺和氨基丁酸置于玻璃烧杯中，加入去离子水中，充分搅拌后超声溶解15-20分钟，邻苯二胺和氨基丁酸的质量比为：0.15-0.62∶0.162-0.648；

2)、将反应混合物转移至水热反应釜中，并置于烘箱内，160℃反应8-10h，得到棕色溶液；

3)、取出水热反应釜，自然冷却，将反应产物加入去离子水稀释10-20倍，在13000r/m转速下离心15min，去除不溶物得到澄清棕黄色的溶液，用0.22μm滤膜过滤后得到纯净的碳点的水溶液；

4)、将上述碳点水溶液冷冻干燥后得到碳点固体。

上述方法制备的碳点荧光性质稳定，在紫外灯照射下发出明亮的黄色荧光；具有良好的水溶性和分散性，通过AFM表征可看出其形貌为单分散无定型颗粒。所述碳点制备方法简便，利用一步水热合成法即可制得，并且无需繁琐的样品预处理和纯化过程。此外，所述碳点无需额外标记其他物质即可高选择性的检测喹诺酮类抗生素，只在碳点溶液中加入喹诺酮类抗生素，碳点的荧光发生明显淬灭。本发明荧光碳点可在免标记检测喹诺酮类抗生素中应用。

本发明提供的一种荧光碳点免标记检测喹诺酮类抗生素的方法，步骤为：