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目的:
建立人参总皂苷碳纳米点(人参总皂苷碳点)的制备工艺,检验分析其理化性质,探讨在生物荧光探针成像的应用和生物药用活性方面的作用。
方法:
1.人参总皂苷碳纳米点制备工艺的探索研究
(1)以人参重要有效成分人参总皂苷为反应原料,以时间,温度,物料浓度为变量,控制不同水热反应条件,制备人参总皂苷碳点。
(2)应用高辨透射电镜(TEM)、荧光光谱等方法,结合宏观状态气味、颜色、粘稠度、透明度等反应后溶液状态以及碳点形貌、尺寸、尺寸分布、分散状态等微观状态,筛选最佳反应条件。
2.人参总皂苷碳点理化性质的检验分析
(1)应用荧光光谱,检验分析制备的人参总皂苷碳点的荧光激发依赖特性以及pH稳定性、无机盐稳定性和时间稳定性。
(2)应用紫外光谱、红外光谱、XPS等方法表征其结构组成和性质。
3.人参总皂苷碳点的生物活性应用研究
(1)选取常见的大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤细胞(PC12细胞)、宫颈癌细胞(Hela细胞)、大鼠肝细胞(BRL3A细胞),采用CCK-8法检测细胞活性。
(2)应用荧光成像技术,以制备的人参总皂苷碳点为荧光探针,进行大鼠肝细胞(BRL3A细胞)、人肝细胞(LO2细胞)及人肝癌细胞(QGY7703细胞)的荧光成像实验。
结果:
①确立了一系列可以获得人参总皂苷碳点的制备工艺条件:最佳反应浓度为50mg/mL,反应条件为200℃-6h,200℃-10h,180℃-3h,180℃-6h,170℃-6h,170℃-10h。产物溶液为透明液体,流动性好,在室温状态下溶液性状稳定。
②制备出的人参总皂苷碳点尺寸在2-30nm之间,尺寸分布窄,且碳点分散均匀不发生聚集,最佳激发波长范围在460-495nm之间,最佳发射波长范围在550-573nm之间,表现出明显的碳点荧光激发依赖特性。
③人参总皂苷碳点表现出了良好的的pH(5.8-8.0),无机盐(浓度在0.2-2mol/L)和时间稳定性,溶液宏观状态稳定,荧光发射性质基本保持不变。
④多种表征分析证明,人参总皂苷碳点表面富含大量的醇/酚羟基、氨基和羧基等结构,表面基团十分丰富,有益于其进行后续的改性和复合。
⑤细胞活性实验证明制备的人参总皂苷碳点在浓度从5μg/mL-100μg/mL范围对PC12细胞具有特异性的抑制作用,碳点浓度为100μg/mL时,抑制作用达到高峰,细胞死亡率达到50%以上。
⑥人参总皂苷碳点可以作为荧光探针被多种细胞(LO2细胞、QGY7703、BRL3A细胞)摄取,与细胞作用的时间越长,被荧光标记的细胞越多,碳点被细胞的摄入量越大,均使细胞内发出的荧光强度越强。
结论:
通过水热法所制备的人参总皂苷碳点,表面基团十分丰富,具有良好的时间,pH和盐的荧光稳定性;表现出明显的碳点荧光激发依赖特性,可作为一种有效的细胞荧光探针;具有较强的生物活性,应用开发前景良好。
建立人参总皂苷碳纳米点(人参总皂苷碳点)的制备工艺,检验分析其理化性质,探讨在生物荧光探针成像的应用和生物药用活性方面的作用。
方法:
1.人参总皂苷碳纳米点制备工艺的探索研究
(1)以人参重要有效成分人参总皂苷为反应原料,以时间,温度,物料浓度为变量,控制不同水热反应条件,制备人参总皂苷碳点。
(2)应用高辨透射电镜(TEM)、荧光光谱等方法,结合宏观状态气味、颜色、粘稠度、透明度等反应后溶液状态以及碳点形貌、尺寸、尺寸分布、分散状态等微观状态,筛选最佳反应条件。
2.人参总皂苷碳点理化性质的检验分析
(1)应用荧光光谱,检验分析制备的人参总皂苷碳点的荧光激发依赖特性以及pH稳定性、无机盐稳定性和时间稳定性。
(2)应用紫外光谱、红外光谱、XPS等方法表征其结构组成和性质。
3.人参总皂苷碳点的生物活性应用研究
(1)选取常见的大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤细胞(PC12细胞)、宫颈癌细胞(Hela细胞)、大鼠肝细胞(BRL3A细胞),采用CCK-8法检测细胞活性。
(2)应用荧光成像技术,以制备的人参总皂苷碳点为荧光探针,进行大鼠肝细胞(BRL3A细胞)、人肝细胞(LO2细胞)及人肝癌细胞(QGY7703细胞)的荧光成像实验。
结果:
①确立了一系列可以获得人参总皂苷碳点的制备工艺条件:最佳反应浓度为50mg/mL,反应条件为200℃-6h,200℃-10h,180℃-3h,180℃-6h,170℃-6h,170℃-10h。产物溶液为透明液体,流动性好,在室温状态下溶液性状稳定。
②制备出的人参总皂苷碳点尺寸在2-30nm之间,尺寸分布窄,且碳点分散均匀不发生聚集,最佳激发波长范围在460-495nm之间,最佳发射波长范围在550-573nm之间,表现出明显的碳点荧光激发依赖特性。
③人参总皂苷碳点表现出了良好的的pH(5.8-8.0),无机盐(浓度在0.2-2mol/L)和时间稳定性,溶液宏观状态稳定,荧光发射性质基本保持不变。
④多种表征分析证明,人参总皂苷碳点表面富含大量的醇/酚羟基、氨基和羧基等结构,表面基团十分丰富,有益于其进行后续的改性和复合。
⑤细胞活性实验证明制备的人参总皂苷碳点在浓度从5μg/mL-100μg/mL范围对PC12细胞具有特异性的抑制作用,碳点浓度为100μg/mL时,抑制作用达到高峰,细胞死亡率达到50%以上。
⑥人参总皂苷碳点可以作为荧光探针被多种细胞(LO2细胞、QGY7703、BRL3A细胞)摄取,与细胞作用的时间越长,被荧光标记的细胞越多,碳点被细胞的摄入量越大,均使细胞内发出的荧光强度越强。
结论:
通过水热法所制备的人参总皂苷碳点,表面基团十分丰富,具有良好的时间,pH和盐的荧光稳定性;表现出明显的碳点荧光激发依赖特性,可作为一种有效的细胞荧光探针;具有较强的生物活性,应用开发前景良好。