基于熒光碳點(diǎn)的可視化聚電解質(zhì)復(fù)合物納米運(yùn)載系統(tǒng)的制備研究.pdf

1、碳點(diǎn)（carbon dots，CDs），又稱(chēng)熒光碳點(diǎn)，碳量子點(diǎn)，作為一種新型的熒光納米材料，在生物光學(xué)成像中具有熒光性質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)射波長(zhǎng)可“調(diào)”、水溶性好、生物相容性好，生物毒性低等優(yōu)越的性能，成為生物納米領(lǐng)域最具前景的熒光標(biāo)記物之一。近年來(lái)，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米制劑在食品藥品領(lǐng)域當(dāng)中已得到廣泛的應(yīng)用，而隨著生物成像技術(shù)的成熟，具有可視化功能的納米制劑的研究與開(kāi)發(fā)更是成為此類(lèi)研究的熱點(diǎn)。據(jù)此，合成熒光性能優(yōu)良的碳點(diǎn)并將其用于納米制劑的

2、可視化，具有重要研究意義。
　　本文采用水熱法合成新型熒光碳點(diǎn)，利用直接包覆法制備具有可視功能的熒光納米顆粒，最后對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)和細(xì)胞標(biāo)記成像實(shí)驗(yàn)。主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下：
　　1、以不同單糖為碳源水熱反應(yīng)制備熒光碳點(diǎn)，并對(duì)水熱反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，阿拉伯糖為最佳碳源，最佳水熱反應(yīng)條件為：溫度200℃、時(shí)間7 h、pH值9、填充度60％、磷酸酪蛋白肽：阿拉伯糖為0.2%：0.32%（w/v），此條件下所得碳點(diǎn)

3、量子產(chǎn)率為11.06%。制備的熒光碳點(diǎn)平均粒徑為4.62 nm，紫外最大吸收波長(zhǎng)281 nm，XRD峰值為21°，可在紫外燈下發(fā)出明亮的熒光，最大發(fā)射波長(zhǎng)為414 nm，且熒光多元發(fā)射。所制備的碳點(diǎn)含有豐富的-COOH、-NH2和-OH等基團(tuán)，性能優(yōu)良，且對(duì)Cu2+和Fe3+有較強(qiáng)選擇性識(shí)別作用。
　　2、以聚乙烯亞胺（PEI）對(duì)碳點(diǎn)進(jìn)行表面修飾。結(jié)果表明，在水浴條件下反應(yīng)，修飾的最佳工藝條件為：時(shí)間4 h，溫度70℃，20%PE

4、I用量為6%（v/v）。修飾后碳點(diǎn)帶有豐富的氨基，紅外光譜表征顯示在1630 cm-1處出現(xiàn)了酰胺震動(dòng)峰，1427 cm-1附近出現(xiàn)C-N伸縮振動(dòng)峰，并在1346 cm-1和3419 cm-1處出現(xiàn)-NH2的特征吸收峰，XRD圖譜在17°出現(xiàn)了尖銳結(jié)晶峰，紫外最大吸收波長(zhǎng)為214 nm，熒光最大激發(fā)波長(zhǎng)為360 nm，最大發(fā)射波長(zhǎng)為426 nm，量子產(chǎn)率達(dá)到30.14%。
　　3、以殼聚糖為聚陽(yáng)離子，選擇對(duì)聚乙烯亞胺修飾的碳點(diǎn)（C

5、Ds-PEI）包覆緩釋能力較強(qiáng)的陰離子多糖，通過(guò)電解質(zhì)自組裝制備聚電解質(zhì)復(fù)合物納米運(yùn)載系統(tǒng)(CDs-PEI@PEC)。結(jié)果表明，卡拉膠為最優(yōu)選擇，聚電解質(zhì)復(fù)合物納米運(yùn)載系統(tǒng)制備的最佳工藝為：聚電解質(zhì)濃度為0.1%、殼聚糖：卡拉膠為10：11、pH值為5.0。此時(shí)，復(fù)合物粒徑分布最為集中，平均粒徑約為400 nm，且復(fù)合物的多分散系數(shù)PDI都在0.3以下。
　　4、對(duì)該納米運(yùn)載系統(tǒng)的運(yùn)載能力和理化性質(zhì)進(jìn)行研究，并對(duì)其進(jìn)行表征和分析。

6、結(jié)果表明，包覆碳點(diǎn)和運(yùn)載姜黃素對(duì)系統(tǒng)的分散性和穩(wěn)定性沒(méi)有顯著影響。經(jīng)測(cè)定系統(tǒng)的平均粒徑在400 nm左右，PDI值小于0.3，系統(tǒng)對(duì)姜黃素的包封率在60%~70%之間，姜黃素的溶解度可達(dá)50μg/mL以上，CDs-PEI和姜黃素主要通過(guò)分子間作用力被包埋于納米復(fù)合物內(nèi)。
　　5、以小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7對(duì)納米運(yùn)載系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)和細(xì)胞標(biāo)記與成像實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，碳點(diǎn)CDs-PEI的濃度為0.75 mg/mL時(shí)，細(xì)胞活性為9