CN113651318A - 一种具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石墨烯量子点领域，具体涉及一种具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点及其应用。所述石墨烯量子点的制备过程包括以下步骤：将三硝基嵌二萘与邻苯二胺混匀，加入水和氢氧化钠，得到反应体系，混合均匀，通过水热反应制备石墨烯量子点，升高温度至180—220℃反应得到石墨烯量子点。本发明所提供的石墨烯量子点具有优异的抑制细菌生长的功能，尤其是对耐药细菌的杀伤力相比普通菌的效果更好，且细胞相容性好，可应用于体内，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于石墨烯量子点领域，具体涉及一种具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点及其应用。
背景技术
石墨烯量子点(Graphene quantum dots，简称GQDs)，具有独特的量子效应、拥有丰富的边界缺陷，在各种溶剂中呈现出优异的分散性能。表面经过有机物钝化处理的石墨烯纳米颗粒，是一种有机无机杂化纳米材料，具有与传统量子点(QDs)媲美的荧光性能，同时因其本身不含任何有毒重金属元素，具备优异的环境友好性和生物相容性，且易于表面功能化修饰，一经发现便引起了人们广泛的研究兴趣。目前，国内外有关石墨烯量子点应用的研究报道，主要集中在细胞成像、靶向示踪、光电器件、多价金属离子及蛋白质检测。但是，关于具有抑菌效果的石墨烯量子点的研发和应用目前尚未报道。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点及其应用。
本发明所采取的技术方案如下：一种具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点，其制备过程包括以下步骤：将三硝基嵌二萘与邻苯二胺混匀，加入水和氢氧化钠，得到反应体系，混合均匀，通过水热反应制备石墨烯量子点，升高温度至180—220 ℃反应得到石墨烯量子点。
所述三硝基嵌二萘与邻苯二胺的质量比为2-3:1。
氢氧化钠加入的终浓度为0.2 mol/L。
反应体系通过超声分散混合均匀。
反应结束后，冷却，采用0.22 μm的滤纸抽滤去除沉淀，抽滤后的溶液利用1000 Da的透析袋透析，冷冻干燥得到纯化后的石墨烯量子点。
如上所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的制剂的应用。
如上所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的纤维制品的应用。
如上所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的体内植入物的应用。
本发明的有益效果如下：本发明所提供的石墨烯量子点具有优异的抑制细菌生长的功能，尤其是对耐药细菌的杀伤力相比普通菌的效果更好，且细胞相容性好，可应用于体内，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为PyG-OPD性能表征结果，（a）为PyG-OPD紫外分光光度计图谱；（b）为PyG-OPD傅里叶红外图谱；（c）为PyG-OPD的水分散照片；
图2为PyG-OPD抗菌性能的测试结构，（a）为对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的抑制效果；（b）为对金黄色葡萄球菌（S.au）的抑制效果；（c）为MRSA的存活率；（d）为S.au的存活率；
图3为PyG-OPD的细胞相容性的测试结果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供一种具有抑制耐药细菌生长功能的石墨烯量子点，其制备过程包括以下步骤：将三硝基嵌二萘与邻苯二胺混匀，加入水和氢氧化钠，得到反应体系，混合均匀，通过水热反应制备石墨烯量子点，升高温度至180—220 ℃反应得到石墨烯量子点。在本发明的一些实施例中，利用平板涂布的方法检测所制备得到的石墨烯量子点对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和金黄色葡萄球菌（S.au）的抑制效果，可以发现所制备得到的石墨烯量子点对两种菌均具有明显抑制效果， 并且对耐药细菌的杀伤力高于普通金黄色葡萄球菌。因此，可以判定，本发明所提供的石墨烯量子点具有优异的抑制细菌生长的功能，尤其是对耐药细菌的杀伤力相比普通菌的效果更好。为了研究所制备得到的石墨烯量子点的细胞相容性，本发明的一些实施例中，将上述石墨烯量子点与人角膜上皮细胞共孵育24 h ，HCEC细胞的存活率仍然超过80%，说明两种材料的细胞毒性都比较低，由此可以判定本发明所提供的石墨烯量子点细胞相容性好，可应用于体内，具有广泛的应用前景。
所述三硝基嵌二萘与邻苯二胺的质量比为1-3:3-1，在本发明提供的一些实施例中，分别采用三硝基嵌二萘与邻苯二胺的质量比为1:3、1:2、1:1、2:1、3:1制备得到石墨烯量子点，在紫外分光光度计图谱中，所有产物都是在234 nm处具有特殊吸收峰。在傅里叶红外图谱，所有产物在1650~1590 cm-1有-NH峰，在1382 cm-1处有显著的-CN峰，说明产物中有明显的胺基基团。但是1:3、1:2、1:1的分散性不好，容易团聚，可以对体系的分散性改善，如加入分散助剂等。
在本发明提供的一些实施例中，氢氧化钠加入的终浓度为0.2 mol/L。
在本发明提供的一些实施例中，反应体系通过超声分散混合均匀。
在本发明提供的一些实施例中，反应结束后，冷却，采用0.22 μm的滤纸抽滤去除沉淀，抽滤后的溶液利用1000 Da的透析袋透析，冷冻干燥得到纯化后的石墨烯量子点。
基于所得到的石墨烯量子点具有抑菌效果，尤其是抑制耐药细菌的生长，可以将所得到的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的制剂。
本发明所提供的石墨烯量子点可以作为唯一抑菌活性物质并添加药用敷料制备抑菌药物制剂，可以与其它抑菌活性物质复配并添加药用敷料制备抑菌药物制剂，可以作为唯一抑菌活性物质与具有其它药物活性的物质复配并添加药用敷料制备抑菌药物制剂。制剂的给药方式可以为口服、注射给药、呼吸道给药、皮肤给药、黏膜给药等常规的给药方式，基于抑菌目标靶点的部位去选择给药方式。制剂可以为注射剂、片剂、胶囊剂、软膏剂、凝胶剂、气雾剂、喷雾剂等常规剂型，一般可以基于抑菌目标靶点的部位去选择合适的剂型。
本发明所提供的石墨烯量子点可以作为抑菌添加剂加入到护肤品、沐浴露等日化产品中。也可以作为外用抑菌制剂的活性功能原料。
基于所得到的石墨烯量子点具有抑菌效果，尤其是抑制耐药细菌的生长，可以将所得到的石墨烯量子点用于制备抑菌纤维制品的应用。如常见的医用或生活用纺织品（如床上纺织用品、毛巾、病服、医护用服装、手术服、实验用服等，尤其是洁净区要求较高的洁净区用纺织品）、纱布、手术线等，所得到的石墨烯量子点可以在制备纺织纤维的过程中加入到纤维中，也可以作为抑菌层附着在纤维层中。
基于所得到的石墨烯量子点具有抑菌效果，尤其是抑制耐药细菌的生长，同时生物细胞相容性好，因此，可以将所得到的石墨烯量子点用于制备体内植入物的应用，如人工骨、人工支架等常见的体内植入物。
实施例1：
（1）将芘在高温条件下（80-100℃）与硝酸反应制备前驱物：三硝基嵌二萘，并将其冷冻干燥；
（2）将三硝基嵌二萘与邻苯二胺（OPD）按1:3混匀；
（3）加入15 mL水以及终浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠，超声100W混匀2小时；
（4）将以上溶液加入反应釜中，通过水热反应制备石墨烯量子点（PyG-OPD），反应温度设定为180—220 ℃，反应3小时；
（5）反应釜冷却后，将溶液进行抽滤去除沉淀，抽滤滤纸为0.22 μm；
（6）抽滤后的溶液利用透析袋（1000 Da）在纯水中透析24 h；
（7）将产物进行冷冻干燥，得到PyG-OPD a。
实施例2：
（1）将芘在高温条件下（80-100℃）与硝酸反应制备前驱物：三硝基嵌二萘，并将其冷冻干燥；
（2）将三硝基嵌二萘与邻苯二胺（OPD）按1:2混匀；
（3）加入15 mL水以及终浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠，超声100W混匀2小时；
（4）将以上溶液加入反应釜中，通过水热反应制备石墨烯量子点（PyG-OPD），反应温度设定为180—220 ℃，反应3小时；
（5）反应釜冷却后，将溶液进行抽滤去除沉淀，抽滤滤纸为0.22 μm；
（6）抽滤后的溶液利用透析袋（1000 Da）在纯水中透析24 h；
（7）将产物进行冷冻干燥，得到PyG-OPD b。
实施例3：
（1）将芘在高温条件下（80-100℃）与硝酸反应制备前驱物：三硝基嵌二萘，并将其冷冻干燥；
（2）将三硝基嵌二萘与邻苯二胺（OPD）按1:1混匀；
（3）加入15 mL水以及终浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠，超声100W混匀2小时；
（4）将以上溶液加入反应釜中，通过水热反应制备石墨烯量子点（PyG-OPD），反应温度设定为180—220 ℃，反应3小时；
（5）反应釜冷却后，将溶液进行抽滤去除沉淀，抽滤滤纸为0.22 μm；
（6）抽滤后的溶液利用透析袋（1000 Da）在纯水中透析24 h；
（7）将产物进行冷冻干燥，得到PyG-OPD c。
实施例4：
（1）将芘在高温条件下（80-100℃）与硝酸反应制备前驱物：三硝基嵌二萘，并将其冷冻干燥；
（2）将三硝基嵌二萘与邻苯二胺（OPD）按2:1混匀；
（3）加入15 mL水以及终浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠，超声100W混匀2小时；
（4）将以上溶液加入反应釜中，通过水热反应制备石墨烯量子点（PyG-OPD），反应温度设定为180—220 ℃，反应3小时；
（5）反应釜冷却后，将溶液进行抽滤去除沉淀，抽滤滤纸为0.22 μm；
（6）抽滤后的溶液利用透析袋（1000 Da）在纯水中透析24 h；
（7）将产物进行冷冻干燥，得到PyG-OPD d。
实施例5：
（1）将芘在高温条件下（80-100℃）与硝酸反应制备前驱物：三硝基嵌二萘，并将其冷冻干燥；
（2）将三硝基嵌二萘与邻苯二胺（OPD）按3:1混匀；
（3）加入15 mL水以及终浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠，超声100W混匀2小时；
（4）将以上溶液加入反应釜中，通过水热反应制备石墨烯量子点（PyG-OPD），反应温度设定为180—220 ℃，反应3小时；
（5）反应釜冷却后，将溶液进行抽滤去除沉淀，抽滤滤纸为0.22 μm；
（6）抽滤后的溶液利用透析袋（1000 Da）在纯水中透析24 h；
（7）将产物进行冷冻干燥，得到PyG-OPD e。
试验例：
一、以下为实施例1-5的性能表征：
如图1（a）所示，前驱物质量比不同对产物的紫外特殊吸收峰位置没有明显影响，所有产物都是在234 nm处具有特殊吸收峰。
如图1（b）所示，所有产物在1650~1590 cm-1有-NH峰，在1382 cm-1处有显著的-CN峰，说明产物中有明显的胺基基团；
如图1（c）所示，从第6小时开始，PyG-OPDa，PyG-OPDb, PyG-OPDc出现沉淀，到72小时后以上三个样品出现了大量团聚，当样品静置7天后，PyG-OPDd和PyG-OPDe依然保持良好的分散性，由此选择这两个样品进行后续实验。
二、PyG-OPD抗菌性能测试
利用平板涂布的方法检测PyG-OPDd以及PyG-OPDe对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和金黄色葡萄球菌（S.au）的抑制效果。菌的初始浓度是106 CFU/mL，如图2所示，PyG-OPDd以及PyG-OPDe对两种菌具有明显抑制效果，当材料浓度为5 μg/mL时，两种菌的存活率均低于5% 并且两种材料对耐药细菌的杀伤力高于普通金黄色葡萄球菌。
三、PyG-OPD的细胞相容性测试
为了研究PyG-OPD的细胞相容性，将不同浓度的材料与人角膜上皮细胞（HCEC）共孵育24 h，利用CCK-8的方法检测PyG-OPDd以及PyG-OPDe的细胞相容性。如图3所示，当两种材料浓度高达100 μg/mL，HCEC细胞的存活率仍然超过80%，说明两种材料的细胞毒性都比较低。将两种材料进行比较，当细胞与PyG-OPDe共孵育24h后，其细胞存活率明显高于PyG-OPDd孵育后的细胞存活率。由此说明PyG-OPDe更合于后续的体内应用。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1. 一种具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点，其特征在于其制备过程包括以下步骤：将三硝基嵌二萘与邻苯二胺混匀，加入水和氢氧化钠，得到反应体系，混合均匀，通过水热反应制备石墨烯量子点，升高温度至180—220 ℃反应得到石墨烯量子点。
2.根据权利要求1所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点，其特征在于：所述三硝基嵌二萘与邻苯二胺的质量比为2-3:1。
3. 根据权利要求1所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯-量子点，其特征在于：氢氧化钠加入的终浓度为0.2 mol/L。
4.根据权利要求1所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点，其特征在于：反应体系通过超声分散混合均匀。
5. 根据权利要求1所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点，其特征在于：反应结束后，冷却，采用0.22 μm的滤纸抽滤去除沉淀，抽滤后的溶液利用1000 Da的透析袋透析，冷冻干燥得到纯化后的石墨烯量子点。
6.如权利要求1-5任一项所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的制剂的应用。
7.如权利要求1-5任一项所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的纤维制品的应用。
8.如权利要求1-5任一项所述的具有抑制细菌生长功能的石墨烯量子点用于制备具有抑菌效果的体内植入物的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104353127A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-18 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 石墨烯量子点与蚕丝蛋白的抗菌复合材料、制备及应用 |
| US20160256403A1 (en) * | 2013-11-01 | 2016-09-08 | Council Of Scientific And Industrial Research | Biocompatible graphene quantum dots for drug delivery and bioimaging applications |
| CN108048082A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 温州医科大学 | 一种靶向肿瘤的石墨烯量子点的制备方法 |
| CN108529604A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-09-14 | 泉州师范学院 | 一种石墨烯量子点的制备方法 |
| CN109705859A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-03 | 泉州师范学院 | 一种通过改变溶剂调节石墨烯量子点荧光的方法 |
| CN109796974A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-24 | 泉州师范学院 | 一种荧光性能可调的石墨烯量子点的制备方法 |
| CN112322284A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-05 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种固态光致发光石墨烯量子点的制备方法 |
-
2021
- 2021-08-11 CN CN202110919711.9A patent/CN113651318A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160256403A1 (en) * | 2013-11-01 | 2016-09-08 | Council Of Scientific And Industrial Research | Biocompatible graphene quantum dots for drug delivery and bioimaging applications |
| CN104353127A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-18 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 石墨烯量子点与蚕丝蛋白的抗菌复合材料、制备及应用 |
| CN108048082A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 温州医科大学 | 一种靶向肿瘤的石墨烯量子点的制备方法 |
| CN108529604A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-09-14 | 泉州师范学院 | 一种石墨烯量子点的制备方法 |
| CN109705859A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-03 | 泉州师范学院 | 一种通过改变溶剂调节石墨烯量子点荧光的方法 |
| CN109796974A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-24 | 泉州师范学院 | 一种荧光性能可调的石墨烯量子点的制备方法 |
| CN112322284A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-05 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种固态光致发光石墨烯量子点的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| WANG LIANG ET AL.: "Gram-scale synthesis of single-crystalline graphene quantum dots with superior optical properties", 《NATURE COMMUNICATIONS》 * |
| 陈锋: "《杂原子掺杂碳在重金属废水处理中的应用》", 31 October 2020, 黄河水利出版社 * |
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