[发明专利]叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点/银纳米荧光探针的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点/银纳米荧光探针的制备方法和应用。将柠檬酸、双氰胺溶于超纯水，反应获得氮掺杂石墨烯量子点；将1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺、羟基琥珀酰亚胺、叶酸与PBS缓冲液混合均匀，在室温及搅拌条件下，加入氮掺杂石墨烯量子点固体粉末，反应得到的叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点并将其分散于超纯水中，超声并加热处理得到备用溶液；银盐的水溶液中滴加氨水，加热后与上述备用溶液混合，加热搅拌，反应完成后滤液经冷冻干燥得叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点/银纳米固体粉末。本发明用于构建同时测定Hg²⁺和GSH的开关型荧光探针，此外该探针可通过受体介导的内吞作用靶向癌细胞成像。

技术领域

本发明属于纳米材料制备及应用技术领域，具体涉及一种叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点/银纳米复合材料荧光探针的制备方法。

背景技术

重金属离子中汞离子（Hg²⁺）是自然界最稳定，最难降解的，也是毒性较大和最为普遍存在的离子之一，广泛存在于水、土壤和食品中，它可以通过食物链的形式富集，导致Hg²⁺含量超标引起许多不良的生理和环境效应。谷胱甘肽（GSH）作为一种重要的生物硫醇，具有抗氧化性和解毒性，在人体可逆氧化还原反应、细胞信号转导、解毒和代谢等方面有着重要的作用；但若体内GSH水平异常会引起糖尿病、艾滋病、心脏病和癌症等多种疾病，因此，检测Hg²⁺和GSH含量是至关重要。

对于Hg²⁺含量检测的方法包括电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）、原子吸收/发射光谱法、电化学法等；GSH含量分析的方法有电化学脉冲伏安法和高效液相色谱法等。在这些方法中ICPMS、高效液相色谱法和原子吸收光谱法虽具有优良的准确性和选择性，但对样品的要求较高，仪器昂贵，耗时；电化学法虽仪器简单、分析时间短但选择性较差，这些不足限制了它们的应用。与上述方法相比，荧光法作为一种绿色安全有效的方法在物质检测中表现出独特的优势，如可特异性识别目标物质，对目标物质响应时间短，检测成本低等。

荧光成像具有价格低廉、成像快速的特点，且具有分子水平的敏感性单分子成像，能对肿瘤的生长进行靶向标记和示踪。应用于荧光成像的肿瘤靶向探针能够实现在肿瘤组织中的选择性蓄积，故而高选择性靶向探针的构建是靶向肿瘤成像研究的重点和难点。目前报道较多的肿瘤靶向探针主要是基于抗体、多肽、适配子等构建的，这些探针通常存在成本高、免疫原性、亲和力低、半衰期短等缺点，一定程度上限制了它们的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点/银纳米荧光探针的制备方法和应用，该荧光探针对Hg²⁺和GSH的检测具有高选择性、高灵敏度的特点；而且该荧光探针生物相容性好、低毒，可用于癌细胞靶向成像。

为解决以上技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点/银纳米荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将柠檬酸（CA）、双氰胺（DCD）溶于超纯水，反应温度为160~200℃，反应获得的产物稀释后过滤，将过滤后的溶液透析冷冻干燥得氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）；

步骤二，将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺（EDC）、羟基琥珀酰亚胺（NHS）、叶酸（FA）与PBS缓冲液混合均匀，在室温及搅拌条件下，加入步骤一所述的氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）固体粉末，将反应得到的产物离心，过滤，透析，最终冷冻干燥得到叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点（FA-N-GQDs）；

步骤三，取步骤二合成的叶酸修饰氮掺杂石墨烯量子点（FA-N-GQDs）固体粉末分散于超纯水中，超声处理并在温度为40~60℃条件下加热，备用；

步骤四，向银盐的水溶液中滴加30%的氨水，直至水溶液中没有沉淀变为澄清，在温度为40~60℃条件下加热后备用；