巯基功能化碳纳米颗粒的合成与表征用于超氧阴离子自由基检测 可供购买

《Analytical Methods》：Synthesis and characterization of thiol-functionalized carbon nanoparticles for superoxide anion radical detectionAvailable to Purchase

　　

功能化碳点纳米颗粒处于碳纳米颗粒（CNPs）生物学应用的前沿，特别是在生物成像和生物传感领域。在本研究中，功能化和未功能化的CNPs均被用作荧光探针，应用于癌细胞系和黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）。研究使用了人T淋巴细胞（Jurkat细胞）、MCF 10A细胞系以及黑腹果蝇的野生型俄勒冈品系。氮掺杂碳点纳米颗粒仅由邻苯二胺（oPD CNPs）合成，而巯基功能化碳点纳米颗粒则由邻苯二胺和L-半胱氨酸（SH-CNPs）合成，两者均通过微波辅助合成方法制备。合成的SH-CNPs在340 nm和412 nm处分别显示最大激发和发射强度。紫外-可见吸收光谱在238 nm、约279 nm和约297 nm处呈现吸收峰，归因于含硫醇芳香体系中的π → π*和n → π*跃迁状态。CNPs呈球形且多分散，平均尺寸为64 ± 29 nm。化学表征揭示了–SH官能团的存在，其特征红外吸收带约为2550 cm^?1，此外CNPs表面及其核心上还带有其他官能团（OH、C═O、COO、C═C、C–C、NH、NH₂）。X射线光电子能谱对S 2p的分析也显示约164 eV的结合能归属于C–SH。扫描电子显微镜/能量色散光谱仪显示SH-CNPs的元素组成的重量百分比（wt%）分别为：碳62.9 ± 0.2%、氮17.2 ± 0.2%、氧14.7 ± 0.1%、硫5.2 ± 0.1%。用双氧水（H₂O₂）处理的幼虫与用过氧化钾（KO₂）处理的幼虫之间SH-CNPs荧光强度存在显著差异，后者的荧光强度降低。综上所述，这些结果表明表面功能化在调控碳点纳米颗粒的生物学响应和传感能力方面起着关键作用。虽然未功能化的oPD CNPs对结构生物成像有效，但巯基功能化的CNPs提供了对氧化应激条件的额外功能敏感性。

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功能化碳点纳米颗粒处于碳纳米颗粒（CNPs）生物学应用的前沿，特别是在生物成像和生物传感领域。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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