石墨相氮化碳量子点复合物及其合成方法和生物应用
专利汇可以提供石墨相氮化碳量子点复合物及其合成方法和生物应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 石墨 相氮化 碳 量子点 复合物及其合成方法和 生物 应用，通过CNQDs掺杂S,O元素，形成S-H和-COOH官能团，增强了S,O-CNQDs与二 氧 化锰结合的能 力 和亲 水 性。利用原位 吸附 法将硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点（S,O-CNQDs）吸附在二氧化锰纳米 片层 上得到纳米复合物，纳米复合物形成后S,O-CNQDs的 荧光 完全猝灭，利用谷胱甘肽（GSH）与MnO2之间的还原反应引起二氧化锰纳米片层的消解并导致掺杂石墨相氮化碳量子点的释放及其荧光的恢复。该荧光探针具有光学性质稳定，毒性低， 生物相容性 好等优点，在分析领域和细胞成像中具有广阔的应用前景。，下面是石墨相氮化碳量子点复合物及其合成方法和生物应用专利的具体信息内容。
1.一种石墨相氮化碳量子点复合物，其特征在于，是由硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点S,O-CNQDs吸附在二氧化锰纳米片层上获得。
2.根据权利要求1所述的石墨相氮化碳量子点复合物，其特征在于：所述的S,O-CNQDs平均粒径为1～5nm。
3.权利要求1或2所述的石墨相氮化碳量子点复合物的合成方法，包括：
步骤一：称取乙二胺四乙酸二钠和硫脲置于研钵中研磨均匀，将获得的粉末转移到坩埚中，放入烘箱中反应；
步骤二：步骤一反应后的产物经无水乙醇洗涤后溶于超纯水中，得到溶液；
步骤三：将步骤二获得的溶液离心取上清液，过滤，透析，得到纯化的S,O-CNQDs溶液；
步骤四：将纯化的 S,O-CNQDs溶液滴加到2-(N-吗啉)乙磺酸（MES）缓冲溶液的离心管中；
步骤五：将高锰酸钾溶液滴加到上述离心管中，用超纯水定容获得反应混合液；
步骤六：将步骤五获得的反应混合液超声直至形成棕色胶体溶液，然后经过离心，洗涤，冷冻干燥后得到固体粉末即为二氧化锰-硫氧共掺杂的石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于：步骤一中，乙二胺四乙酸二钠和硫脲按质量比1:2.45研磨均匀。
5.根据权利要求3或4所述的合成方法，其特征在于：步骤四中，所述的S,O-CNQDs溶液的浓度为0.1-4mg/mL。
6.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于：步骤五中，所述的高锰酸钾水溶液的浓度为0.1-18mM。
7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于：步骤六中，所述的超声时间为5-50分钟。
8.权利要求1或2所述的石墨相氮化碳量子点复合物在检测谷胱甘肽含量和细胞成像中的应用。
9.一种检测谷胱甘肽的含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将权利要求1或2获得的石墨相氮化碳量子点复合物用作检测液，并将其和一定浓度梯度的谷胱甘肽标准溶液混合，测定加入GSH前检测液的荧光强度F0以及不同GSH浓度下检测体系的荧光强度F,计算相对荧光强度F/F0，然后以GSH标准溶液的浓度为横坐标，相对荧光强度F/F0为纵坐标,确定标准液中谷胱甘肽浓度和相对荧光恢复强度的关系；
步骤二：将检测液和未知浓度的谷胱甘肽待测样品混合，记录荧光强度；
步骤三：计算待测样品中谷胱甘肽的含量。
10.一种细胞成像方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的石墨相氮化碳量子点复合物，包括如下步骤：
步骤一：采用MTT法测定所述的石墨相氮化碳量子点复合物的细胞毒性；HepG2细胞接种于96孔板中，置于孵箱中孵育，分别以不同浓度的石墨相氮化碳量子点复合物孵育细胞；
步骤二：PBS洗涤后，每孔加入MTT孵育细胞；
步骤三：加二甲亚砜(DMSO)溶解每孔形成的甲瓒晶体；
步骤四：摇匀后，用酶标仪测定吸光度；
步骤五：细胞成像；HepG2细胞接种于激光共聚焦培养皿中置于孵箱中孵育；
步骤六：用N-乙基马来酰亚胺（NEM）预处理清除细胞内的GSH，之后以石墨相氮化碳量子点复合物孵育细胞作为对照，然后用PBS洗涤；
步骤七：以步骤六中石墨相氮化碳量子点复合物的浓度孵育细胞作为实验组，然后用PBS洗涤；
步骤八：细胞用多聚甲醛固定，最后，在激光共聚焦扫描显微镜下记录荧光图像。
石墨相氮化碳量子点复合物及其合成方法和生物应用
技术领域
背景技术
发明内容
步骤二：步骤一反应后的产物经无水乙醇洗涤后溶于超纯水中，得到溶液；
步骤三：将步骤二获得的溶液离心取上清液，过滤，透析，得到纯化的S,O-CNQDs溶液；
步骤四：将纯化的S,O-CNQDs溶液滴加到2-(N-吗啉)乙磺酸（MES）缓冲溶液的离心管中；
步骤五：将高锰酸钾溶液滴加到上述离心管中，用超纯水定容获得反应混合液；
步骤六：将步骤五获得的反应混合液超声直至形成棕色胶体溶液，然后经过离心，洗涤，冷冻干燥后得到固体粉末即为二氧化锰-硫氧共掺杂的石墨相氮化碳量子点（MnO2-S,O-CNQDs）复合物。
步骤二：将检测液和未知浓度的谷胱甘肽待测样品混合，记录荧光强度值；
步骤三：计算待测样品中谷胱甘肽的含量。
步骤二：PBS洗涤后，每孔加入MTT孵育细胞；
步骤三：加二甲亚砜(DMSO)溶解每孔形成的甲瓒晶体；
步骤四：摇匀后，用酶标仪测定吸光度；
步骤五：细胞成像；HepG2细胞接种于激光共聚焦培养皿中置于孵箱中孵育；
步骤六：用N-乙基马来酰亚胺（NEM）预处理清除细胞内的GSH，之后，以石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）孵育的细胞作为对照，然后用PBS洗涤。
具体实施方式
S,O-CNQDs溶液的制备：准确称取乙二胺四乙酸二钠0.3722 g，硫脲0.9134 g，置于研钵中研磨均匀，然后将粉末转移到坩埚中，放入烘箱中200 ℃反应2 h。反应完成后待坩埚自然冷却，将棕色胶状产物用无水乙醇洗涤三次，将洗涤后的产物溶于10 mL超纯水中，得到棕红色溶液。将上述溶液离心取上清液，再用0.22 μm的微孔滤膜过滤，将滤液置于透析袋（截留分子量500 Da）中用超纯水透析8 h，得到纯化的S,O-CNQDs溶液。
30 min直至形成棕色胶体溶液。将上述溶液离心10 min，用超纯水洗涤三次，得到纯净的二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs），经冷冻干燥后得到MnO2-S,O-CNQDs复合物固体粉末。图2 (a)、(b) 、(c)分别为MnO2纳米片、S,O-CNQDs和二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）的TEM图。图3a展示了S,O-CNQDs、MnO2纳米片和二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）的FT-IR图。图3b给出了MnO2纳米片、S,O-CNQDs和二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）的XRD图，图4表示了 S,O-CNQDs和二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）的XPS图。上述表征结果表明，本实验成功制备了二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）。
50min直至形成棕色胶体溶液。将上述溶液离心10 min，用超纯水洗涤三次，得到纯净的MnO2-S,O-CNQDs复合物，经冷冻干燥后得到MnO2-S,O-CNQDs复合物固体粉末。
3min后用4000r/min离心机离心30min，取上清液，用0.45μm的过滤膜过滤。滤液用10mM，pH=
6.4的PBS缓冲溶液稀释100倍后使用。将同等浓度的检测液均分为三份，各加入等体积10μM，180μM，250μM 的GSH标准溶液，按本发明提供的方法进行检测，结果见表1，加标回收率在
99.9%-101.7%之间，说明MnO2-S,O-CNQDs可以作为荧光探针用于血清中GSH的检测。
尿样中GSH的检测：将健康受试者的尿样用离心机（4000r/min）离心20min，测定时取一定体积的尿样用二次蒸馏水将其稀释1000倍后直接使用。将同等浓度的检测液均分为三份，各加入等体积10μM，180μM，250μM的GSH标准溶液，按本发明提供的方法进行检测，结果见表2，加标回收率在99.2%-101.0%之间，说明MnO2-S,O-CNQDs可以作为荧光探针用于尿样中GSH的检测。
还原型谷胱甘肽注射液中GSH的检测：还原型谷胱甘肽注射液是将注射用谷胱甘肽用
0.9%氯化钠注射液配制而成。将同等浓度的检测液均分为三份，各加入等体积10.33μM，
180.67μM，250.33μM的GSH标准溶液，按本发明提供的方法进行检测，结果见表3，加标回收率在92.2%-101.6%之间，说明MnO2-S,O-CNQDs可以作为荧光探针用于还原型谷胱甘肽中GSH的检测。
细胞成像的应用：HepG2细胞（5×105细胞/孔）接种于激光共聚焦培养皿中，在5% CO2、37℃孵箱中孵育24 h。细胞用1mL, 500μM N-乙基马来酰亚胺（NEM）预处理30分钟清除细胞内的GSH，后加入100μg/ mL 二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）孵育2h作为对照，然后用PBS洗涤2-3次，结果见图6对照组。细胞在100μg/ mL 二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）孵育2h作为实验组，然后用PBS洗涤2-3次。细胞用4％的多聚甲醛固定10分钟。按本发明合成的二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）孵育细胞，在激光共聚焦扫描显微镜下展现明亮的荧光见图6实验组，说明还原型谷胱甘肽GSH可实现二氧化锰-硫氧共掺杂石墨相氮化碳量子点复合物（MnO2-S,O-CNQDs）的荧光开启。
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