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左旋多巴(L-DOPA)在人体内是儿茶酚胺的一种前驱体物质,许多关于L-DOPA的研究主要集中在帕金森病的治疗上。L-DOPA在生物体内调节着中枢神经的运动功能,可以改善帕金森病人的身体情况。但是,目前越来越多的研究关注L-DOPA在材料方面的应用。在本文中,我们利用简便的方法制备了两种基于L-DOPA的荧光材料,并将其应用在金属离子检测,生物荧光标记及抗癌药物运载等研究领域。1.以L-DOPA为前驱体的氮掺杂碳点(N-CDs)的合成及其在铜离子检测、荧光生物标记的应用本文利用一种简便温和无污染的方法,在室温条件下制备出基于左旋多巴的氮掺杂碳点。N-CDs材料的粒径在1-4 nm范围内,能够均匀地分散在溶液当中。N-CDs的XPS分析表明材料是由C,N,O三种元素构成,其表面含有C=O,C-O-C,-COOH,-NH2等官能团。N-CDs在波长360 nm的紫外光照射下将会发出蓝色荧光,其发射光谱具有激发波长依赖性。同时,N-CDs在不同的测试环境下均可保持荧光发光强度相对稳定,为N-CDs材料的应用提供了良好的基础。将N-CDs材料与各类金属离子作用,发现N-CDs材料可以对Cu离子进行检测,检测极限可达到1.1μM,是一种优秀的金属离子检测探针。此外,N-CDs材料本身对细胞无毒副作用,将N-CDs材料与A549细胞共培养后,可以实现对A549细胞进行荧光标记,体现了 N-CDs材料在生物成像等医学领域也有很好的应用前景。2.pH响应的荧光左旋多巴聚合物纳米颗粒(LPNs)的合成和其在pH响应生物标记及载药中的应用本文以L-DOPA为原料,经过简单的水浴加热方法,制备得到了荧光聚合物纳米颗粒。LPNs表现出特殊的pH响应荧光转换特性,当其pH值改变到某一个范围内时,LPNs材料发射的荧光波长也会出现相应的改变。同时,TEM的数据显示LPNs颗粒尺寸的大小也受到pH值的影响。通过对红外、紫外数据分析发现,LPNs表面含有酚羟基和苯醌结构,随着pH值的改变,其表面的酚羟基和苯醌之间会发生相互转变,进而会调控分子间的氢键作用,LPNs的形貌及尺寸就会受到影响。LPNs的pH响应荧光特性可能是LPNs表面官能团的转变及材料聚集状态的变化所共同作用的结果。经细胞测试证实,LPNs材料本身基本无毒副作用,可以作为优秀的pH响应荧光探针。此外,LPNs表面的酚羟基可以与抗癌药物硼替佐米(BTZ)的药物分子形成硼酸酯键,进而制备得到LPNs-BTZ载药材料。制得的LPNs-BTZ既可以作为荧光标记物对载药材料起到荧光示踪的作用,又可以作为运输载体将抗癌药物BTZ运送进入癌细胞。综合来说,制备的LPNs-BTZ材料可以作为多功能的荧光载药材料,在医学载药治疗癌症领域有强大的应用潜力。