一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用，所述氮掺杂碳量子点是基于百草霜制备得到的氮掺杂荧光纳米材料，可以快速检测保健品中是否非法添加吡罗昔康，在食品保健品工业领域具有广阔的应用前景；其制备方法为：(1)由百草霜、乙二胺和水混合并进行超声处理；(2)将上述混合物置于高压反应釜中加热(3)自然冷却至室温，过滤，透析，收集产物；(4)收集的产物于低温下储存，使用时以一定比例稀释为所需的氮掺杂碳量子点溶液。所需的氮掺杂碳量子点溶液。所需的氮掺杂碳量子点溶液。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及荧光纳米材料
，尤其是一种氮掺杂碳量子点及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]吡罗昔康(Piroxicam)是非甾体抗炎药家族的一员，具有抗炎、镇痛、解热等作用。它们通过抑制环氧化酶家族(COX
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1和COX
‑
2)发挥作用。非甾体抗炎药多用于慢性疼痛、骨关节炎、类风湿关节炎等炎症患者的治疗，甚至被广泛用于止痛和解热。然而，过量使用吡罗昔康可能会引起头痛、头晕、耳鸣和胃溃疡。
[0003]目前，保健品市场上的产品良莠不齐，一些商家可能会非法添加药物使其产品达到良好的疗效，这将对消费者的健康产生不良作用。因此，对保健品中吡罗昔康的含量的检测十分有必要。目前对吡罗昔康的定量方法有紫外分光光度法、高效液相色谱法、电化学法、毛细管区带电泳法、液相
‑
质谱联用法等。上述方法虽然具有较高的灵敏度，但也存在预处理过程复杂、检测时间长、设备昂贵、操作要求高等问题。因此，研究一种简便、省时的吡罗昔康检测方法具有重要意义。
[0004]碳量子点(CDs)作为一种新型的零维碳纳米材料，其典型尺寸小于10nm。与传统的有机染料和半导体量子点相比，CDs具有光稳定性好、易功能化、生物相容性好、低毒等特点。由于这些独特的光学性质，CDs在光催化、生物医学、传感和光电子学等领域显示出良好的应用前景。但未修饰的CDs的荧光量子产率较低。近年来，其他元素掺杂可以引入新的表面性质，改变原始CDs的结构缺陷，提高量子产率。因此，开发一种环保有效的碳量子点检测保健品中吡罗昔康是否存在非法添加，在食品工业领域具有重要的应用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种氮掺杂碳量子点。
[0006]本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述氮掺杂碳量子点的制备方法。
[0007]本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述氮掺杂碳量子点的应用。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0009]一种氮掺杂碳量子点，以百草霜和乙二胺为碳和氮源，采用一步水热法合成法制备得到氮掺杂的碳纳米材料，含有非晶碳相，表面有含氮官能团。
[0010]上述氮掺杂碳量子点的制备方法，以百草霜和乙二胺为碳和氮源，采用一步水热法合成法制备氮掺杂碳量子点，具体步骤如下：
[0011](1)将乙二胺和百草霜加入到超纯水中，超声处理后，得到混合物；
[0012](2)将步骤(1)中混合物转移到不锈钢高压反应釜中加热；
[0013](3)将步骤(2)中高压反应釜中产物冷却至室温，离心后收集上层液体，过滤，透析，收集产物；
[0014](4)将步骤(3)中的产物于2
‑
8℃低温保存。
[0015]优选的，上述氮掺杂碳量子点的制备方法，所述步骤(1)每20mL超纯水中乙二胺的体积为300μL；百草霜的质量为0.2g；超声时间为25min。
[0016]优选的，上述氮掺杂碳量子点的制备方法，所述步骤(2)中的高压反应釜体积为30mL；加热温度为180℃，加热时间为4h。
[0017]优选的，上述氮掺杂碳量子点的制备方法，所述步骤(3)中离心转速为4200rpm，离心时间为10min，采用滤膜为0.22μM，透析袋分子量为1.0KD。
[0018]优选的，上述氮掺杂碳量子点的制备方法，所述步骤(4)中低温保存的产物使用时取500μL储备液，加PBS至10mL制备成所需的碳量子点溶液。
[0019]优选的，上述氮掺杂碳量子点的制备方法，所述步骤(4)中PBS浓度为0.01M，pH7.2
‑
7.4。
[0020]上述氮掺杂碳量子点在定量检测吡罗昔康中的应用。
[0021]优选的，上述氮掺杂碳量子点的应用，具体步骤如下：
[0022](1)氮掺杂荧光纳米材料定量检测吡罗昔康
[0023]取氮掺杂碳量子点溶液,向其中加入不同浓度的吡罗昔康溶液，室温下反应3min后，记录荧光强度；
[0024](2)氮掺杂荧光纳米材料对吡罗昔康的选择性
[0025]吡罗昔康与保健品中常用的金属离子以及非甾体抗炎药和甘油溶液分别加入到氮掺杂碳量子点溶液中，记录其荧光强度；
[0026](3)保健品样品的预处理
[0027]将液体钙片剪破，取出内容物，加甲醇定容至10mL；涡旋，超声，离心；过滤，用甲醇定容至10mL；
[0028](4)氮掺杂碳量子点快速测定保健品中非法添加的吡罗昔康
[0029]氮掺杂碳量子点溶液中加入不同浓度的保健品溶液，室温下反应3min后，记录荧光强度，将所得的荧光强度与步骤(1)中荧光强度作比较得到保健品溶液中的吡罗昔康浓度。
[0030]上述氮掺杂碳量子点检测吡罗昔康的各个步骤中：
[0031]步骤(1)的目的是用氮掺杂的碳量子点检测吡罗昔康原料药以得到量子点的荧光强度与吡罗昔康浓度之间的线性方程，根据此方程可将步骤(4)中测得的荧光强度代入，得到保健品实际样品溶液中的吡罗昔康浓度。
[0032]步骤(2)的目的是确保所制备的氮掺杂碳量子点对实际样品中的吡罗昔康有良好的选择性。在步骤(4)的实施中，实际样品溶液中会存在一些非目标检测物的干扰性物质。步骤(2)就是为了确定在进行步骤(4)中的检测时，实际样品中可能添加的其他物质不会干扰氮掺杂碳量子点对待测物吡罗昔康浓度的检测。
[0033]步骤(3)的目的是阐明在面对各种包装形式的保健品实际样品时，如何将产品处理成可以用于步骤(4)检测的实际样品溶液。
[0034]通过步骤(1)、(2)、(3)确保步骤(4)的准确进行。
[0035]优选的，上述氮掺杂碳量子点的应用，所述步骤(1)中氮掺杂碳量子点溶液的体积为100μL；不同浓度的吡罗昔康溶液体积为100μL；荧光分析条件为：扫描速度：1000nm/min；激发带宽：10nm；发射带宽：10nm；增益：中、650V；激发波长：370nm。
[0036]优选的，上述氮掺杂碳量子点的应用，所述步骤(2)中常用的金属离子为Ca
2+
、Na
+
、Mg
2+
、Zn
2+
；所述的非甾体抗炎药为扑热息痛、吲哚美辛、布洛芬、萘普生、阿司匹林和塞来昔布；溶液浓度均为0.5mg/mL；氮掺杂碳量子点溶液体积为100μL。
[0037]优选的，上述氮掺杂碳量子点的应用，所述步骤(3)中涡旋时间为2min，超声处理时间为2min；离心转速为4200rpm，离心时间为5min。
[0038]优选的，上述氮掺杂碳量子点的应用，所述步骤(4)中氮掺杂碳量子点溶液体积为100μL；不同浓度的保健品溶液体积为100μl；荧光分析条件为：扫描速度：1000nm/min；激发带宽：10nm；发射带宽：10nm；增益：中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳量子点，其特征在于：以百草霜和乙二胺为碳和氮源，采用一步水热法合成法制备得到氮掺杂的碳纳米材料，含有非晶碳相，表面有含氮官能团。2.权利要求1所述氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：以百草霜和乙二胺为碳和氮源，采用一步水热法合成法制备氮掺杂碳量子点，具体步骤如下：(1)将乙二胺和百草霜加入到超纯水中，超声处理后，得到混合物；(2)将步骤(1)中混合物转移到不锈钢高压反应釜中加热；(3)将步骤(2)中高压反应釜中产物冷却至室温，离心后收集上层液体，过滤，透析，收集产物；(4)将步骤(3)中的产物于2
‑
8℃低温保存。3.根据权利要求2所述的氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)每20mL超纯水中乙二胺的体积为300μL；百草霜的质量为0.2g；超声时间为25min。4.根据权利要求2所述的氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的高压反应釜体积为30mL；加热温度为180℃，加热时间为4h。5.根据权利要求2所述的氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中离心转速为4200rpm，离心时间为10min，采用滤膜为0.22μM，透析袋分子量为1.0KD。6.根据权利要求2所述的氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中低温保存的产物使用时取500μL储备液，加PBS至10mL制备成所需的碳量子点溶液。7.根据权利要求2所述的氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中PBS浓度为0.01M，pH7.2
‑
7.4。8.权利要求1所述氮掺杂碳量子点在定量检测吡罗昔康中的应用。9.权利要求8所述的氮掺杂碳量子点的应用，其特征在于：具体步骤如下：(1)氮掺杂荧光纳米材料定量检测吡罗昔康取...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜世利，
申请(专利权)人：天津万象恒远科技有限公司，
类型：发明
国别省市：