本发明属于生物医药纳米材料，尤其涉及一种地锦草生物质碳量子点的制备方法及其分析应用。
背景技术：
1、磷酸氯喹(chloroquine phosphate，简写为cp)是一种临床上应用的抗疟药物，研究表明其具有广泛的抗病毒作用，可用来治疗hpv感染导致的尖锐湿疣皮肤疣等疾病，也具有治疗风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和抗白血病等作用，近年来，磷酸氯喹的治疗作用使其再次受到了关注。色氨酸(tryptophan，简写为trp)是神经递质血清素的蛋白质和前体的重要组成部分，甚至影响肝脏疾病的程度，同时它也是制药工业中合成肽类抗生素和免疫抑制剂的关键中间体。磷酸氯喹和色氨酸在保障人体健康方面表现出重要的作用，但目前主要的检测手段有高效液相色谱法、质谱法等。这些传统方法检测有着高灵敏度和低检测限的优势，但也存在着如流程繁琐、耗时较长、仪器昂贵等很多不足之处，检测的便捷性、时效性和灵敏性有待进一步提升和改进。因此建立一种快速、灵敏分析检测手段是十分重要的。
2、荧光法作为一种快速便捷、灵敏、成本较低的检测方法，被广泛应用于药物的分析测定中。其中碳量子点(也称为碳点或碳纳米点，carbon quantum dots，简写为cqds)因为具有良好的光稳定性和生物相容性，而被广泛应用于荧光传感和各类光学器件中。但是目前的研究大都关注量子点的光学特性，而忽视了较高的合成成本和化学试剂对环境造成的影响。与纯有机化合物合成的碳点相比，生物质碳点碳元素高，杂原子丰富，是一种丰富、经济、低毒环保的前驱体材料，有利于碳量子点的绿色发展。
3、其中，地锦草(euphorbia humifusa willd)为大戟科植物，是常用中草药，具有清热解毒，凉血止血，利湿退黄的功效，用于痢疾、泄泻、咯血、尿血、便血、崩漏、疮疖痈肿和湿热黄疸。地锦草喜温暖湿润的气候，生命力顽强，铺地而生，在全国各地分布广泛。常生长于草原、荒地、田间、地头、石缝、砖缝等中，易得。地锦草含有黄酮及其苷类、酚酸和鞣质类、萜类、生物碱类等化学成分，具有抗氧化、抗真菌、抗炎、抗病毒，降血脂、降血糖和降压、抗肿瘤等多种药理作用。是否能用地锦草及其掺杂物制备碳量子点用于磷酸氯喹和色氨酸的检测？
技术实现思路
1、为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种地锦草生物质碳量子点的制备方法，制备出了以地锦草为前驱体的快速、灵敏的生物质碳量子点，并将地锦草量子点和掺杂量子点用于测定磷酸氯喹和色氨酸，检测线性好，检测限低。
2、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
3、根据本发明的第一方面：一种地锦草生物质碳量子点的制备方法，包括如下步骤：
4、s1：干燥：将地锦草置于烘箱中进行干燥，得到干燥后的地锦草；
5、s2：粉碎：将干燥后的地锦草放入粉碎机中进行粉碎，得到地锦草粉末；
6、s3：称量：称取地锦草粉末、或称取地锦草粉末与掺杂材料粉末，用铝箔纸包裹，放进坩埚中，得到反应物；
7、s4：反应：将反应物放入马弗炉中反应，反应后冷却至室温取出，得到碳点粉末；
8、s5：制备碳点溶液：将碳点粉末进一步研磨研细，并将研细后的碳点粉末装入离心管中，加入蒸馏水后依次进行超声和离心，离心后取上层清液，用微孔滤膜过滤，得到碳点溶液；
9、其中：
10、步骤s1中，干燥温度为58-62℃，干燥时间为0.9-1.1h；
11、步骤s3中，掺杂材料粉末为尿素粉末或硫脲粉末，以重量份计，地锦草粉末与掺杂材料粉末的用量比为1：0.5-3；
12、步骤s4中，反应温度为200℃-300℃，反应时间为2～6h；
13、步骤s5中，称取10-50mg研细后的碳点粉末于离心管中，加入1-5ml蒸馏水，超声25-35min，然后以3900-4100r/min的转速离心4-6min，所述碳点溶液为黄色。
14、优选地，s1：干燥：将地锦草置于60℃干燥箱中干燥1h，得到干燥后的地锦草；
15、s2：粉碎：将干燥后的地锦草放入粉碎机中进行粉碎，得到地锦草粉末；
16、s3：称量：称取3.0g地锦草粉末，用铝箔纸包裹，放进坩埚中，得到反应物；
17、s4：反应：将反应物放入马弗炉中于300℃反应6h，反应后冷却至室温取出，得到地锦草碳点粉末；
18、s5：制备碳点溶液：将地锦草碳点粉末进一步研磨研细，称取研细后的地锦草碳点粉末10mg装入离心管中，加入1ml蒸馏水，超声25min，然后以4100r/min的转速离心5min，离心后取上层清液，用微孔滤膜过滤，得到黄色的地锦草碳点溶液。
19、优选地，s1：干燥：将地锦草置于60℃干燥箱中干燥1h，得到干燥后的地锦草；
20、s2：粉碎：将干燥后的地锦草放入粉碎机中进行粉碎，得到地锦草粉末；
21、s3：称量：称取1.5g地锦草粉末与1.5g硫脲粉末混合均匀，用铝箔纸包裹，放进坩埚中，得到反应物；
22、s4：反应：将反应物放入马弗炉中于200℃反应2h，反应后冷却至室温取出，得到地锦草掺杂硫脲碳点粉末；
23、s5：制备碳点溶液：将地锦草掺杂硫脲碳点粉末进一步研磨研细，称取研细后的地锦草掺杂硫脲碳点粉末50mg装入离心管中，加入5ml蒸馏水，超声30min，然后以4000r/min的转速离心5min，离心后取上层清液，用微孔滤膜过滤，得到黄色的地锦草掺杂硫脲碳点溶液。
24、优选地，s1：干燥：将地锦草置于60℃干燥箱中干燥1h，得到干燥后的地锦草；
25、s2：粉碎：将干燥后的地锦草放入粉碎机中进行粉碎，得到地锦草粉末；
26、s3：称量：称取1.5g地锦草粉末与4.5g尿素粉末混合均匀，用铝箔纸包裹，放进坩埚中，得到反应物；
27、s4：反应：将反应物放入马弗炉中于200℃反应4h，反应后冷却至室温取出，得到地锦草掺杂尿素碳点粉末；
28、s5：制备碳点溶液：将地锦草掺杂尿素碳点粉末进一步研磨研细，称取研细后的地锦草掺杂尿素碳点粉末30mg装入离心管中，加入3ml蒸馏水，超声35min，然后以3900r/min的转速离心6min，离心后取上层清液，用微孔滤膜过滤，得到黄色的地锦草掺杂尿素碳点溶液。
29、根据本发明的第二方面，一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，将制备的地锦草碳点用于磷酸氯喹的荧光光谱检测，随着磷酸氯喹浓度的增大，荧光强度增大；
30、其中，磷酸氯喹浓度在0.5μm-5μm范围内，与地锦草碳点的荧光强度的比值呈正比，线性方程为：y＝0.2463x+1.0439，y为荧光强度的比值f/f0，f为测得的磷酸氯喹的荧光强度，f0为地锦草碳点的荧光强度，x为磷酸氯喹浓度，r＝0.9792，检测限为0.02μm。
31、根据本发明的第三方面，一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，将制备的地锦草碳点用于色氨酸的荧光光谱检测，随着色氨酸浓度的增大，荧光强度降低；
32、其中，色氨酸浓度在1.0×10-10-1.0×10-5mol/l范围内，色氨酸浓度的对数值与地锦草碳点的荧光强度猝灭值成线性关系，其线性方程为y＝3.76lgc-22.8，r＝0.9984，y为荧光强度的差值(f0-f)，f为测得的色氨酸的荧光强度，f0为地锦草碳点的荧光强度，c为色氨酸浓度，检测限为0.1nm。
33、根据本发明的第四方面，一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，将制备的地锦草掺杂硫脲碳点用于磷酸氯喹的荧光光谱检测，随着磷酸氯喹浓度的增大，荧光强度增大；
34、其中，磷酸氯喹浓度在0.05nm-0.5μm范围内，与地锦草掺杂硫脲碳点的荧光强度的比值呈正比，线性方程为：y＝0.0013x+1.0564，y为荧光强度的比值f/f0，f为测得的磷酸氯喹的荧光强度，f0为地锦草掺杂硫脲碳点的荧光强度，x为磷酸氯喹浓度，r＝0.9967，检测限为0.0087nm。
35、根据本发明的第五方面，一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，将制备的地锦草掺杂硫脲碳点溶液用于色氨酸的荧光光谱检测，随着色氨酸浓度的增大，荧光强度增大；
36、其中，色氨酸的线性范围为0.1μm-10μm范围内，与地锦草掺杂硫脲碳点的荧光强度的增加值呈线性关系，线性方程为：y＝5.7685x+2.7978，r＝0.9991，y为荧光强度的差值(f-f0)，f为测得的色氨酸的荧光强度，f0为地锦草掺杂硫脲碳点的荧光强度，x为色氨酸浓度，检测限为10nm。
37、根据本发明的第六方面，一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，将制备的地锦草掺杂尿素碳点溶液用于磷酸氯喹的荧光光谱检测，随着磷酸氯喹浓度的增大，荧光强度增大；
38、其中，磷酸氯喹浓度在1nm-10μm范围内，与地锦草掺杂尿素碳点的荧光强度的增加值呈线性关系，线性方程为：y＝15.8778x+17.0373，r＝0.9985，y为荧光强度的差值(f-f0)，f为测得的磷酸氯喹的荧光强度，f0为地锦草掺杂尿素碳点的荧光强度，x为磷酸氯喹浓度，检测限为1nm。
39、根据本发明的第七方面，一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，将制备的地锦草掺杂尿素碳点溶液用于色氨酸的荧光光谱检测，随着色氨酸浓度的增大，荧光强度增大；
40、其中，色氨酸的浓度在0.01μm-10μm范围内，与地锦草掺杂尿素碳点的荧光强度的增加值呈线性关系，线性方程为：y＝4.5095x+20.645，r＝0.9812，y为荧光强度的差值(f-f0)，f为测得的色氨酸的荧光强度，f0为地锦草掺杂尿素碳点的荧光强度，x为色氨酸浓度，检测限为10nm。
41、本发明的有益效果是：
42、(1)本发明采用简单的热解法制备了地锦草碳量子点和地锦草掺杂碳量子点，该方法是使用自下而上的合成方法，将小分子在高温下被热解或碳化以形成具有所需尺寸范围的纳米颗粒来合成碳量子点。本发明的制备方法简单，生产成本低且快速高效。
43、(2)本发明中，利用荧光光谱法的操作方便快捷、灵敏度高及成本低等优势，结合具有优良性质的地锦草生物质碳点能够与磷酸氯喹和色氨酸相互作用引起荧光强度的变化的性质，建立了药品含量检测的新方法，在药物分析方面具有巨大的应用价值。
44、(3)本发明中，通过硫或氮的掺杂，能够使地锦草碳量子点进行功能化，功能化的碳量子点能与不同物质结合，增强或降低地锦草碳点的荧光，导致峰发生了变化，进而能够建立不同类型的传感器以应用于不同药品或物质的含量检测。
1.一种地锦草生物质碳量子点的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的地锦草生物质碳量子点的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的地锦草生物质碳量子点的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的地锦草生物质碳量子点的制备方法，其特征在于：
5.一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，其特征在于：将权利要求1或2制备的地锦草碳点用于磷酸氯喹的荧光光谱检测，随着磷酸氯喹浓度的增大，荧光强度增大；
6.一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，其特征在于：将权利要求1或2制备的地锦草碳点用于色氨酸的荧光光谱检测，随着色氨酸浓度的增大，荧光强度降低；
7.一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，其特征在于：将权利要求1或3制备的地锦草掺杂硫脲碳点用于磷酸氯喹的荧光光谱检测，随着磷酸氯喹浓度的增大，荧光强度增大；
8.一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，其特征在于：将权利要求1或3制备的地锦草掺杂硫脲碳点溶液用于色氨酸的荧光光谱检测，随着色氨酸浓度的增大，荧光强度增大；
9.一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，其特征在于：将权利要求1或4制备的地锦草掺杂尿素碳点溶液用于磷酸氯喹的荧光光谱检测，随着磷酸氯喹浓度的增大，荧光强度增大；
10.一种地锦草生物质碳量子点的分析应用，其特征在于：将权利要求1或4制备的地锦草掺杂尿素碳点溶液用于色氨酸的荧光光谱检测，随着色氨酸浓度的增大，荧光强度增大；
