[发明专利]一种碲掺杂碳量子点的制备方法及其消耗和产生活性氧双重性能

说明书

本发明涉及一种基于前驱体碲代胱氨酸的碲掺杂碳量子点制备方法与应用。本发明的碲掺杂碳量子点水溶性好，稳定性高，具有生物相容性，在溶液水平能够消耗活性氧，在光照下能够产生活性氧物种。因此该碳量子点可作为抗氧化剂应用于细胞保护中，也可作为光敏剂应用于光动力治疗，这双重作用在细胞中均取得了良好的效果。

技术领域

本发明涉及碳量子点领域，具体涉及一种具有还原性，能够消耗活性氧，但同时在光照下能够产生活性氧的碲掺杂碳量子点及其制备方法与应用。

背景技术

活性氧物种(ROS)是代谢反应的中间产物，在细胞中起着至关重要的作用。通常，低浓度的ROS对于正常细胞的信号转导和维持氧化还原稳态至关重要，而如果ROS浓度过高形成氧化应激时，脂质，蛋白质和DNA会受到不可挽回的损害。因此，正常情况下要避免ROS积聚以保护细胞并延长寿命。另一方面，ROS可以用作癌症治疗的重要药物，这也就是所谓的光动力治疗。自从光动力疗法发明以来，PDT由于其选择性治疗和微创方式成为癌症治疗的更优选择。在PDT期间，光敏剂与组织中的氧气反应，在光照射下产生ROS，杀死癌细胞。因此，精确调节细胞中ROS的浓度对生命至关重要。

目前已经开发出多种材料来消耗ROS来保护细胞或生成用于癌症治疗的ROS。然而，极少有材料既可以在黑暗中充当还原剂保护细胞，又可以充当光敏剂以杀死在光照下的癌细胞。

碳量子点(CDs)是由碳材料制成的一类新型的量子点，由于其生物相容性强，易于功能化，高度可调谐的光学性质和化学惰性而被广泛用于生物应用。最近，通过杂原子(例如，N，P，Si，S)掺杂，CDs优异的理化性质受到了广泛关注。

发明内容

本发明针对上述已有技术存在的问题，提供一种具有还原性，能够消耗活性氧，但同时在808nm激光照射下能够产生活性氧的碲掺杂碳量子点(Te-CDs)及其制备方法与应用。本发明具有良好的水溶性，加入过氧化氢(H₂O₂)后荧光强度增强，体现还原性，在808nm近红外光光照下以1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)为活性氧探针，其紫外-可见吸收光谱随照射时间明显均匀下降。最终在细胞层面证明了Te-CDs同时具有消耗活性氧和光照下产生活性氧的双重性质。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种碲掺杂的碳量子点，其中所述的碲掺杂的碳量子点由以下方法制备所得，步骤(1)：将具有式(I)结构的碲代胱氨酸溶解于去离子水中，调节pH为碱性，置于反应釜中进行水热反应；步骤(2)：将反应得到的悬浊液离心，收集上层清液透析得到棕黄色溶液即为碲掺杂的碳量子点

其中，所述的碱性pH值为9-13，优选为9；

其中，所述的水热反应温度为60-80℃℃，优选为60℃；

其中，所述的水热反应时间为20-32小时，优选为24小时。

在本发明的另一方面，还提供了一种增强本发明所述的碲掺杂碳量子点发光强度的方法，其特征在于：向本发明所述的碲掺杂碳量子点水溶液中加入氧化性物质；

其中所述的氧化性物质优选为过氧化氢。

在本发明的另一方面，还提供了一种本发明所述的碲掺杂碳量子点在消化活性氧中的应用，其特征在于：向具有氧化活性的物质中加入本发明所述的碲掺杂碳量子点。

在本发明的另一方面，还提供了一种本发明所述的碲掺杂碳量子点在细胞中抗氧化作用的应用。

在本发明的另一方面，还提供了一种本发明所述的碲掺杂碳量子点作为光敏剂的应用。

在本发明的另一方面，还提供了一种本发明所述的碲掺杂碳量子点在杀灭癌细胞中的应用。