荧光碳点的合成及对酿酒酵母的毒性研究

ｃ ｔｔｘｃｔ ｕ ｒｓ ｅ ｔ ｆＣ ｈ ｎ ｔａ Ｔ ｕ ｎｕ ｄ ｔ． ｙｏｏ ｉｉ ｆ ｏ ｅｃ ｎ Ｄｓｔａ ｈ ｔ ｙｌ ｏ Ｃｄ ｅｑ ａ ｔｍ ｏｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ａ ｂ ｎ ｄ ｔ； ｏｖ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｏ ； ａ ｃ ａ ｏ ｃ ｅ ｅ ｉｉｅ ｙ ａ ｔ ｃ ｔｔ ｘｃｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｒ ｓ ｅ ｔ ｒ ｏ ｏ ｓ ｓ ｌ ｏｈ ｒ ｌ ｌ ｃ ｍｅｈ ｄ Ｓ ｃ ｈ ｒ ｍｙ ｅ ｅ ｒ ｖｓａ ｅ ｓ； ｙｏ ｏ ｉｉ ｙ
０ 引 言
荧 光 碳 Ｆｕ ｒｓｅ ｔ ａｂ ｎｄ ｔ， Ｄ ）又称 荧 ￣（ｌｏｅｃ ｎ ｃｒｏ ｏｓＣ ｓ， 光碳 纳米 粒 子 ． 继 量子 点 之 后 又一 种 新 型 的荧 光 是
能化 、 “ 闪烁 ” 象 和 抗 光 漂 白性 强 等 优 ［１ 无 光 现 １， － ２ 引起 了人 们广 泛 的关 注 ． 为 荧 光纳 米 材 料领 域 一 成
度是 ０６ ｏ・－ ． ｔ ｌＬ ７ｏ 。
热 来 碳 化糖 类 物质 以合 成荧 光 碳 点 ． 目前 还 未见 采
用 溶 剂热 法 碳化 糖类 物 质制 备荧 光 碳 点 的报 道 荧光 碳 点 是 理想 的生 物荧 光标 记 材料 之一 。 具
１ Ｃｄ ｅ 子 点 的制备 ． ３ Ｔ 量
液 注入 到 三 口烧 瓶 中 ． 续 搅 拌 ２ ｎ 得 桔 黄 色 继 ０ｍｉ ． 透 明 Ｃ Ｔ 量 子 点原 溶 液 。 ｄｅ 取一 定 量 Ｃ Ｔ ｄ ｅ量子 点原
样存 在 潜 在 的负 面 生 物效 应 ． 至今 还 没有 人进 行
过 系统 的研究 鉴 于此 。 实验 以真核 模式 生 物一 本 酿
纳 米 材 料 。与 传统 的有 机 染料 相 比 ， 光碳 点具 有 荧
稳 定 性 高 、 发 波 长 和发 射 波 长 可 调 、 于 表 面 功 激 易
收 稿 日期 ：０ １ ７ １ 。收 修 改 稿 日期 ：０ １０ —６ ２ １ － —４ ０ ２ １ ．９ １ 。
国家 自然 科 学 基 金 （ｏ２ ８ ５ ｌ） 助 项 目 。 Ｎ ．０ ７ Ｏ １资
个 新 的研 究 热点 。 目前 ． 光 碳 点 的合成 方法 主 要 荧 有 电化 学 法 、 酸 氧 化 法 、 光 消 融 法 嘲 有 机 浓 激 、 物 碳化 法［０ 模板 法… ２ 。其 中 ， 机物 碳化 法 相 ９］ －、 １ 】 等 有 比于 其它 方 法来 说 ， 实验 设 备 要求 不 高 、 本 低 、 对 成
第２ ８卷 第 １ 期 ２１ ０ ２年 １月
无
机
化
学
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Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ ＨＩ Ｓ ０ＵＲＮＡＬ ０ＦＩ Ｎ０ＲＧＡＮ Ｃ Ｃ Ｉ ＨＥＭＩＴ Ｓ ＲＹ
Ｖ １ ８ Ｎｏ １ ｏ． ． ２ １．９ ３１
荧光 碳 点 的合 成及 对 酿 酒 酵母 的毒 性 研 究
关 键 词 ： 光 碳 点 ； 剂 热 法 ； 酒 酵 母 ；细胞 毒 性 荧 溶 酿 中 图 分 类 号 ： ６３７ ０ １．１ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： Ｏ ｔ ８ １ ０ ２０ ．０ ３０ ｌＯ 一 ６ （ １）１ １．７ ４ ２ ０
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｅ ｒ ｔｏ ｆＦｌ ｏ ｅ ｃ ｎｔＣａｒ ｏ Ｄｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｂ ｎ ｔ ｎ Ｉｓ Ｃｙ ｏ ｏ ｉｉｙ ｆ ｒ Ｓ ｃ ｒ ｍｙ ｅ ｃ ｒ ｖｓａ ｔ ｔ ｘ ｃ ｔ ｏ ａｃ ｈａ ｏ ｃ ｅ ｅ ｉｉ ｅ
ｓｕｃ． Ｖａｓｒｔｎａｄｆ ｏｅｃｎｅｓｅｔ ｓｏｙ ａｄｔ ｎｍｉ ｉ ｌｃｒｎｍｉ ｏｃｐ Ｔ Ｍ）ｅｕ ｓ ｈｗ ｄ ｏｒｅ Ｕ ｂｏｐｉ ｎ ｕｒｓｅｃ ｐｃ ｏｃｐ， ｎ ａｓ ｓ ｏ ｅｅｔ ｃ ｓｏｙ（Ｅ ｒｓｌ ｏ ｅ ｏ ｌ ｒ ｒ ｓｎ ｏ ｒ ｔｓ
ｔ ａ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉｅ Ｄｓ ｆ ａ ｕ ｅ ｔ ｅ ｅ ｃ ｌ ｎ ｐ ｉａ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｈ ｇ ｉｐ ｒｉ ｎ ｗｉ ｏ ｔ ａ ｇｏ ｒ ｔ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ Ｃ ｅ ｔ ｒ ｈ ｘ ｅｌ ｔ ｏ ｔ ｌ ｐ ｒ ｍａ ｃ ｎ ｉｈ ｄ ｓ ｅ ｓ ｔ ｕ ｇ ｌ ｍｅａ ｉ ． ｅ ｃ ｏ ｏ ｈ ｏ
（ ｊｓ ｎ，ｎｔ ｌ ｎ ｄ ｌ ｌｇ ｒｈ ｃｐ ａｅ）Ｉ ｉ ｓｏ ｎｔａ ｔｅｅｉ ｎ ｆ ｅ ｃ ｎｙａｔ ｏ ｈＣｌｅ ａ ｕ ｔ ｔｉｉａ ｄｍｉｄｅ ｏ ａｉ ｍｉ ｈ ｓｓ ｔ ｓ ｈｗ ｔｈ ｒ ｏｉｌ ｎ ｅｏ ｅｓ Ｓ ｗ Ｕ ｄ ｍｅ ｉ ａ ｔ ． ｈ ｓ ｎｕ ｇ ｔ ｒ Ｗ
Ａ ｓｒ ｃ： ｌｏｅｃｎ ａｂ ｎｄ ｔ （Ｄ ） ｅｅｓｎｈ ｓ ｅ ｙａｓｌ ｔｅｍ ｌ ｅｈ ｄｗ ｔ ｌｃｓ ｓｔｅｃ ｒｏ ｂ ｔａ ｔ Ｆｕ ｒｓｅｔ ｒｏ ｏｓ Ｃ ｓ ｗ ｒ ｙｔｅｉ ｄｂ ｏ ｏｈ ｒ ａ ｔｏ ｉ ｇ ｏｅａ ａｂ ｎ ｃ ｚ ｖ ｍ ｈ ｕ ｈ
点 成 为 生 物 医学 领 域 中最 具 应 用 前 景 的 环 境 友 好 型 荧光 纳 米 材料 。然 而 。 为可 能 短 期 或长 期 存 在 作 于 生 物体 内的荧 光 探 针 ． 光碳 点是 否 也 如量 子 点 荧
一
ｎｏ． ～Ｃ Ｃ 液 ， 向其 中通 入 Ｎ ， 加 入 ０１ １Ｌ ｄ １溶 并 ２再 ．４ ｍＬ巯 基 乙酸 ．用 ２０ｔｏ・ Ｎ Ｏ ． ｏ ｌＬ ａ Ｈ溶 液 将 上 述 溶 液的Ｄ Ｈ调 至 １．～ １ １ １ ． 围 内 ，剧 烈 搅 拌 下 用 Ｎ ２ ８范 ： 脱氧 ２ ｎ ０ｍｉ 然 后 ， 速将 上述 新制 备 的 Ｎ Ｈ ｅ 迅 ａ Ｔ 溶
黄 淮青 曾 萍 韩 宝福 徐淑坤
（ 东北 大学理 学院化 学 系 ， 阳 １０ １） 沈 １８９
摘 要 ：以 葡 萄糖 为碳 源 采 用 溶 剂 热 法 合 成 了荧 光碳 点 。紫 外 吸 收 光 谱 、 光 光 谱 以及 透 射 电镜 照 片表 明 ． 合 成 的 荧 光 碳 点 发 荧 所 光 性 能 优 异 ， 散 性 好 ， 无 团 聚现 象 。荧 光 碳 点 原 溶 液 出 现浓 度 淬 灭 现 象 ， 释 ６ 分 且 稀 ０倍 情 况 下 荧 光 最 强 。 以酿 酒 酵 母 为 模 型 生
物 ， 察 了 不 同 生 长 时 期 （ 整期 、 数 期 早 期 、 数 期 中期 ） 考 调 对 对 的酿 酒 酵 母 与 不 同 浓 度 的 荧 光 碳 点 共 培 养 后 的 生 长 曲线 。结 果 表
明， 即使 荧 光 碳 点 浓 度 在 ２ ．５ｍ ｌＬ ７７ ｍｏ・－条件 下 也 没 有 影 响 酵母 菌 的 生长 曲线 ， 可认 为 基 本 没有 细胞 毒性 。 比较 了 相 同 荧 光 强 度下的荧光碳点与 ＣＴ ｄ ｅ量 子 点对 酿 酒 酵 母 的细 胞 毒 性 ， 果 表 明 荧 光 碳 点 的毒 性 显 著 低 于 量 子点 的毒 性 。 结
酒 酵 母 为研 究 对象 ．系 统 考察 了 以葡 萄糖 为 碳 源 ． 溶 剂 热 法 合 成 的荧 光碳 点 对 不 同 生 长 时 期 酿 酒 酵 母 生 长 的影 响 ． 比较 了相 同荧 光强 度 条 件 性
ｌ ｒ ｓｅ ｃ ｆ ｅｎ ｉ ｅ ０ ｔ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ａ ｔｒ ｂ ｉ ｇ ｄ ｌ ｔ ｄ ６ ｉ ｓ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｓ ｃ ｈ ｒ ｍｙ ｅ ｃ ｒ ｖｓａ ｅ ｓ ｓ ａ ｍｏ ｅ ｒ ａ ｉｍ，ｗｅ ｕ ｅ ｕ ｍｅ ．Ｂ ｓｎ ａ ｃ ａ ｏ ｃ ｅ ｅ ｉｉｅ ｙ ａ ｔ ａ ｄ ｌ ｏ ｇ ｎ ｓ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ｈ ｅ ｅ ｄ ｎ ｅ ｏ ｅ ｓ Ｓ ｇ ｏ ｈ ｏ ｈ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｔ Ｃ ｔｖ ｒｏ ｓ ｇ ｏ ｈ ｐ ｒ ｄ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ ｔ ｅ ｄ ｐ ｎ ｅ ｃ ｆｙ ａ ｔ ｒ ｗｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉ ｆｆ ｏ ｅ ｃ ｎ Ｄｓ ａ ａ ｕ ｗｔ ｅ ｉ ｓ ｇ ｏ ｌ ｉ ｒ ｏ
Ｔ ｅ ｓｐ ｅ ａｅ ＣＤｓ ｏｕｉｎ ｉｐａ ｅ ａ ｏ ｃ ｎｒｔ ｎ ｕ ｎ ｈｎ ｈ ｎ ｍｅ ｏ ａ ｄ ｍｉｅ ｔｅ ｔ ｎ ｅｔ ｈ ａ —ｒｐ ｒ ｄ ｓｌ ｔ ｄｓ ｌｙ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｑ ｅ ｃ ｉｇ ｐ ｅ ｏ ｎ ｎ ｎ ｅ ｔ ｄ ｈ ｓｒ ｇ ｓ ｏ ａｏ ｔ ｏ
Ｈ Ａ Ｇ Ｈ ａ— ｉｇ Ｚ Ｎ ｉｇ Ｈ Ｎ Ｂ ｏＦ Ｘ ｈ － ｕ Ｕ Ｎ ｕ ｉ ｎ Ｅ Ｇ Ｐｎ Ａ ａ—ｕ Ｕ Ｓ ｕＫ ｎ Ｑ
（ｅａｔ ｅ ｔｆＣ ｅ ｓｙ Ｎ ｒ ｅｓ ｒ ｎｖｒｉ， ｈｎ ａｇ１０ １， ｈｎ） Ｄ ｐ ｒ ｎ ｈ ｍｉｒ ｏ ｈ ａｔ ｎＵ ｉ ｓｙ Ｓ ｅｙｎ １８ ９ Ｃ ｉａ ｍ ｏ ｔ， ｔ ｅ ｅ ｔ
通 讯 联 系人 。Ｅｍａｌｘｓｕ ｕ ４ ＠１６ｃｒ ，ｅ：２ ．３ ８ ３ ３ ． ｉ：ｕｈ ｋ ｎ ６ ２ ． ｎ Ｔ ｌ０ ４８６ １４ ｏ
１ ４
无
机
化
学
学
报
第 ２ ８卷
碳源丰富、 操作 简 单 Ｚ ｕ等 【报 道 了用微 波 辅 助加 ｈ １ ３ 】
褐 色 的荧光 碳 点溶 液 ． 以碳 计 所 制备 荧 光 碳 点 的浓
巯基 乙酸稳 定 的 ＣＴ ｄ ｅ量 子 点 采 用 水 热 法 合 成， 参照 文 献［１ 法 制备 略 有改 动 。 ０１７ １８ ７１ －方 将 ． ｇ碲 ２６
粉 和 ０１ １ ａ Ｈ 分别 倒 入反 应 瓶 中 ，注 入 ４０ ．２ ｇＮ Ｂ １ ． ｍＬ水 ． 冰水 浴 和磁 力搅 拌 下 进 行 反 应 ， ４ｈ后 在 约 得 白色混 浊 液 ． 置 １ ｎ后 ． 上 层 无 色 Ｎ Ｈ ｅ 静 ０ｍｉ 得 ａ Ｔ 水 溶 液 向 三 口烧 瓶 中 加 入 ４ Ｌ浓 度 为 ００ ０ ０ｍ ．２
ａ ｄ Ｃｄ ｕ ｎ ｕ ｄ ｔ ｗｅ ｅ ａ ｓ ｏ ａ ｅ ｎ ｅ ｈ ａ ｕ ｒ ｓ ｅ ｔ ｉ ｔ ｎ ｉ ，ｉ ｄ ｃ ｔ ｇ ａ ｍｕ ｈ ｌ ｗ ｒ ｎ Ｔｅ ｑ ａ ｔ ｍ ｏ ｓ ｒ ｌｏ ｃ ｍｐ ｄ ｕ ｄ ｒ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ｎ ｅ ｓｔ ｎ ｉ ａ ｉ ｃ ｏ ｅ ｒ ｌ ｙ ｎ
ｅ ｅ ｈ ｏ ｃ ｎｒｔ ｎ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｔＣ ｓｈｇ ｓ２ ．５ ｍｍｏ ・ ～ Ｔ ｅ ｙ ａｔｃ ｔｔｘｃｔ ｆｆ ｏｅ ｃ ｎ Ｄｓ ｖ ｎ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔａｉ ｆｆ ｏｅ ｃ ｎ Ｄｓａ ｉｈ ａ ７７ ｏ ｌ ｌ Ｌ ． ｈ ｅ ｓ ｙｏｏ ｉｉ ｏ ｕ ｒｓ ｅ ｔＣ ｙ ｌ
有广 阔的 应用 前 景 目前 ． 已有 大 量 报道 将 荧 光碳
点应 用 于 细胞标 记【 垌． 被 认 为生 物相 容 性好 ． － 并
毒性 低 ． 细 胞损 伤 小圈 对 。另 外 ． 光 碳 点既 可 用 于 荧
单光 子 成像 ． 可 用于 双光 子成 像 ． 望代 替 量 子 又 有