摘 要:本发明提出了一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂及其制备方法与应用，属于纳米功能材料与生物质资源化利用技术领域。本发明将剑麻余料分散于水中，加入尿素室温搅拌后水热反应；反应完成后，将产物依次经过过滤、透析和干燥处理，即制得剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。该方法原料来源广泛、成本低廉、工艺简单、绿色环保。所制得的红光碳点光敏剂粒径大小为2~6nm，在660~680nm处具有显著的红光发射峰，尤其在660nm波长光激发下可高效产生活性氧，在光动力治疗、光催化消毒及生物成像等领域具有良好应用前景，为开发低成本、高效与环境友好的新型光敏剂提供了新途径。
权利要求书
1.一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，其特征在于，按重量份数计，包括：剑麻余料1份和尿素1~4份。
2.根据权利要求1所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，其特征在于，所述剑麻余料是剑麻纤维加工过程中脱除纤维后剩余的废弃余料经粉碎后得到。
3.根据权利要求1所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，其特征在于，所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的粒径为2~6nm，荧光发射峰位于660~680nm波长处，在660nm波长光照射下产生活性氧。
4.一种权利要求1~3所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，其特征在于，以剑麻余料为碳前驱体，尿素为氮源，经水热反应得到。
5.根据权利要求4所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照质量比例准备剑麻余料和尿素，将剑麻余料分散于去离子水中，再加入尿素搅拌均匀，形成混合溶液；
（2）将所述混合溶液进行水热反应；
（3）反应结束后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，得到所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
6.根据权利要求5所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，其特征在于，所述剑麻余料与去离子水的重量比为1:（80~300）。
7.根据权利要求5所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述水热反应的温度为130~160℃，反应时间为3~5小时。
8.根据权利要求5所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述搅拌的温度为室温，搅拌时间为5分钟。
9.一种权利要求1~3任一项所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂在制备光动力治疗药物、光催化消毒剂或生物成像探针中的应用。
技术领域
本发明属于纳米功能材料与生物质资源化利用技术领域，尤其涉及一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂及其制备方法与应用。
背景技术
光动力疗法是一种利用光敏剂在特定波长光照下产生活性氧，进而选择性杀伤病变细胞的治疗手段。其中，活性氧（如单线态氧、羟自由基等）的产生效率及激发光波长是影响光动力疗法疗效的关键因素。理想的光敏剂应具备高活性氧产率、良好的生物相容性以及位于组织穿透能力较强的长波长区域（如红光）的光吸收与发射特性。碳点作为一类新兴的碳基纳米材料，因其优异的生物相容性、低毒性和可调控光学性能，在生物成像及光动力疗法领域受到广泛关注。然而，现有碳点材料在实际应用时仍存在以下显著不足：1）多数碳点的发射波长处于短波长的蓝绿光区域，易受生物组织自发荧光干扰，限制了其在深部组织成像与治疗中的应用；2）能够被长波长光（如红光）激发并高效产生活性氧的碳点种类稀少，制约了其在光动力疗法中的实际治疗效果；3）现有碳点的合成原料多依赖化工产品或精细化学品，成本高、环境友好性差，不利于大规模推广与绿色可持续发展。
剑麻作为一种重要的纤维作物，在其加工过程中产生大量剑麻余料，目前多数作为废弃物处理，资源未得到有效利用。尽管已有研究尝试以剑麻纤维为碳源制备荧光碳点（例如中国专利申请CN201810566751.8、CN202110587750.3），但存在以下局限：1）所用原料为剑麻主体纤维，而非加工过程中产生的废弃余料，未能真正实现废弃资源的高值化转化；2）所制备碳点的荧光发射仍集中于蓝绿光波段，缺乏长波长发射性能；3）未见相关报道表明该类碳点具备高效的光动力活性，特别是产生活性氧的能力。
因此，开发一种以廉价易得的剑麻加工余料为原料，兼具红光发射与高效活性氧生成能力的碳点光敏剂，仍是当前领域亟待突破的关键挑战。实现此目标，将不仅有望解决现有荧光碳点性能的不足，也为剑麻副产物的高值化资源利用开辟新途径，契合绿色可持续发展的先进理念。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂及其制备方法与应用，本发明利用剑麻纤维生产加工过程中产生的废弃余料，通过掺杂尿素进行水热反应，得到一种生物相容性好，且在光照条件下可以产生活性氧的红光碳点。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提出了一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，按重量份数计，包括：剑麻余料1份和尿素1~4份。
进一步地，所述剑麻余料是剑麻纤维加工过程中脱除纤维后剩余的废弃余料经粉碎后得到。
进一步地，所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的粒径为2~6nm，荧光发射峰位于660~680nm波长处，在660nm波长光照射下产生活性氧。
本发明还提出了一种上述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，以剑麻余料为碳前驱体，尿素为氮源，经水热反应得到。
进一步地，具体包括以下步骤：
（1）将剑麻余料分散于去离子水中，再加入尿素搅拌均匀，形成混合溶液；
（2）将所述混合溶液进行水热反应；
（3）反应结束后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，得到所述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
更进一步地，所述剑麻余料与去离子水的重量比为1:（80~300）。
更进一步地，步骤（2）中，所述水热反应的温度为130~160℃，反应时间为3~5小时。
更进一步地，步骤（1）中，所述搅拌的温度为室温，搅拌时间为5分钟。
本发明还提出了一种上述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂在制备光动力治疗药物、光催化消毒剂或生物成像探针中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明提供了一种红光碳点光敏剂的制备方法，以剑麻余料作为碳前驱体，尿素作为氮源，经水热反应，得到可在光照条件下产生活性氧的红光剑麻余料碳点。本发明的制备方法中，红光碳点光敏剂的制备原料为剑麻纤维生产的副产物，剑麻纤维的获取主要来源于剑麻叶片加工，叶片加工过程中除产出占剑麻叶片3%~5%的纤维外，还会产生大量副产物，制约了剑麻纤维加工的工业产出，本发明将其副产物制备成红光剑麻余料碳点，不仅原料廉价易得，还实现了废物资源化利用；同时，因剑麻叶片富含果胶、皂素、纤维素、木质素等生物质，可以使得制得的红光碳点表面具有丰富的基团，从而具有优异的生物相容性和低生物毒性。另一方面，因为尿素中氨基的引入，使碳点发生红移，发射峰从蓝光发射移动至红光发射，并且通过氮元素的掺杂可以降低碳点的带隙，增强了光动力学过程，导致在光照射下可以产生活性氧，在生物医学领域具有广泛的应用。
附图说明
图1为本发明实施例所用剑麻余料的提取示意图；
图1
图2为实施例1制备的红光碳点光敏剂的透射电子显微镜照片；
图2
图3为实施例1制备的红光碳点光敏剂的X射线光电子能谱；
图3
图4为实施例1制备的红光碳点光敏剂的红外光谱图；
图4
图5为实施例1制备的红光碳点光敏剂的拉曼光谱图；
图5
图6为实施例1制备的红光碳点光敏剂在不同浓度下与4T1细胞或L929细胞在37℃、5%CO2的培养箱中共培养24h后的细胞存活率柱状图；
图6
图7为实施例1所制备红光碳点光敏剂在420nm激发波长下的荧光光谱，插图为该碳点光敏剂水分散液在日光灯（左）与365nm紫外灯（右）下的实物照片；
图7
图8为实施例1制备的红光碳点光敏剂在660nm光源下照射不同时间产生单线态氧（1O2）的电子顺磁共振谱图；
图8
图9为实施例1所制备红光碳点光敏剂在490nm、530nm、660nm及808nm光源照射下的活性氧产生能力对比；
图9
图10为实施例1所制备红光碳点光敏剂的紫外-可见光吸收光谱图；
图10
图11为实施例2制备的红光碳点光敏剂的透射电子显微镜照片；
图11
图12为实施例2制备的红光碳点光敏剂与空白对照组在日光（N-CDs、Control）及660nm光照下（N-CDs+660nm、Control+660nm）的活性氧产生情况；
图12
图13为各实施例不同反应条件下合成的红光碳点光敏剂在420nm激发下其荧光强度的对比；
图13
图14为对比例1制备碳点在350nm激发下的荧光发射光谱；
图14
图15为对比例2、实施例2制备的红光碳点光敏剂与空白对照组在660nm光照5min产生活性氧的情况。
图15
实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明实施例提出了一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，按重量份数计，包括：剑麻余料1份和尿素1~4份。
本发明实施例采用剑麻余料作为碳前驱体，实现了废弃资源的高值化利用，符合绿色可持续发展理念，并通过引入尿素（氮源），实现氮掺杂，调控碳点的能带结构，使其荧光发射从常见的蓝绿光红移至红光波段（660~680nm），提升在生物组织中的穿透能力和抗干扰性。剑麻余料富含纤维素、木质素等天然高分子，提供丰富的碳源和表面官能团，尿素在高温水热条件下分解，释放氨基等含氮基团，与碳骨架反应形成氮掺杂结构，促进荧光红移和光动力活性提升。
在本发明优选实施例中，剑麻余料是剑麻纤维加工过程中脱除纤维后剩余的废弃余料经粉碎后得到。更具体的，本发明实施例中所用剑麻余料收集自广西剑麻集团有限公司，将生产剑麻纤维的废弃余料（脱除剑麻纤维后的剩余废弃余料），经搅拌机粉碎后，使用四层纱布过滤，得到剑麻余料作为碳源，剑麻余料的提取示意图见图1。
在本发明优选实施例中，制备得到的剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的荧光发射峰位于660~680nm波长处，在660nm波长光照射下产生活性氧。
本发明实施例还提出了一种上述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂的制备方法，以剑麻余料为碳前驱体，尿素为氮源，经水热反应得到，具体包括以下步骤：
（1）将剑麻余料分散于去离子水中，再加入尿素搅拌均匀，形成混合溶液；
（2）将混合溶液进行水热反应；
（3）反应结束后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，得到剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
在本发明优选实施例中，所用尿素为市售购买得到，为化学纯及以上纯度。
在本发明优选实施例中，剑麻余料与去离子水的重量比为1:（80~300）。
在本发明优选实施例步骤（2）中，水热反应的温度为130~160℃，反应时间为3~5小时。
在本发明优选实施例步骤（1）中，搅拌的温度为室温（25±3℃），搅拌时间为5分钟。
本发明实施例还提出了一种上述剑麻余料衍生红光碳点光敏剂在制备光动力治疗药物、光催化消毒剂或生物成像探针中的应用。
实施例中，4T1细胞和L929细胞分别来源于Balb/c小鼠的自发性乳腺癌和皮下结缔组织。
以下通过实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
（1）收集工厂生产剑麻纤维的废弃余料（脱除剑麻纤维后的剩余废弃余料），经搅拌机粉碎（在22000转/分钟的转速下粉碎30s）后，使用四层纱布过滤，得到剑麻余料作为碳源；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料150mg，分散于36g去离子水中（重量比1:240），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比1:3，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；将混合溶液置于水热反应釜中，在140℃下反应3小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得剑麻余料衍生红光碳点光敏剂（N-CDs）。
实施例2
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
（1）同实施例1；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料450mg，分散于36g去离子水中（重量比1:80），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比1:1，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；将混合溶液置于水热反应釜中，在130℃下反应5小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
实施例3
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
（1）同实施例1；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料300mg，分散于36g去离子水中（重量比1:120），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比1:2，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；将混合溶液置于水热反应釜中，在150℃下反应4小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
实施例4
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
（1）同实施例1；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料200mg，分散于36g去离子水中（重量比1:180），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比1:4，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；将混合溶液置于水热反应釜中，在150℃下反应4小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
实施例5
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
（1）同实施例1；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料120mg，分散于36g去离子水中（重量比1:300），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比1:4，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；
将混合溶液置于水热反应釜中，在160℃下反应3小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得剑麻余料衍生红光碳点光敏剂。
实施例6
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例1，区别仅在于，水热反应的温度为160℃。
实施例7
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例1，区别仅在于，水热反应的温度为130℃。
实施例8
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例1，区别仅在于，水热反应的温度为150℃。
实施例9
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例2，区别仅在于，水热反应的温度为160℃。
实施例10
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例2，区别仅在于，水热反应的温度为150℃。
实施例11
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例2，区别仅在于，水热反应的温度为140℃。
实施例12
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例3，区别仅在于，水热反应的温度为160℃。
实施例13
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例3，区别仅在于，水热反应的温度为130℃。
实施例14
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例3，区别仅在于，水热反应的温度为140℃。
实施例15
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例4，区别仅在于，水热反应的温度为130℃。
实施例16
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法同实施例4，区别仅在于，水热反应的温度为140℃。
对比例1
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
同实施例1，区别仅在于，加入尿素，使剑麻余料与尿素质量比为2:1，具体为：
（1）同实施例1；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料150mg，分散于36g去离子水中（重量比1:240），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比2:1，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；将混合溶液置于水热反应釜中，在140℃下反应3小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得碳点光敏剂。
结果：尿素掺杂量减少导致碳点表面含氮基团及碳骨架中氮原子比例降低，最终碳点呈蓝光发射。
对比例2
一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂，制备方法如下：
用实施例1，区别仅在于，水热反应温度为120℃，具体为：
（1）同实施例1；
（2）取步骤（1）得到的剑麻余料150mg，分散于36g去离子水中（重量比1:240），之后加入尿素（剑麻余料与尿素质量比1:3，化学纯及以上），在室温下搅拌5分钟形成混合溶液；将混合溶液置于水热反应釜中，在120℃下反应3小时；反应完成后，将反应产物依次进行过滤、透析和干燥处理，制得碳点光敏剂。
结果：反应温度不足导致氮掺杂效率降低，碳核生长受到抑制，表面无法形成富氧缺陷，最终碳点光动力能力减弱且荧光强度下降。
性能测试
图2为实施例1制备的红光碳点光敏剂的透射电子显微镜照片，结果表明该红光碳点光敏剂的形貌为球状颗粒，粒径分布窄，尺寸为2~5nm。
图3为实施例1制备的红光碳点光敏剂的X射线光电子能谱，结果表明该红光碳点光敏剂中含有N元素，且N元素占比达到12.27%，证实了尿素的加入成功实现了氮掺杂荧光碳点的制备。
图4为实施例1制备的N-CDs、所用尿素和剑麻余料的红外光谱图。可以看出，剑麻余料在3420cm-1、2922cm-1、1617cm-1和1062cm-1处均有较强的吸收峰，分别为来自纤维素、半纤维素和木质素的-OH、来自纤维素和半纤维素糖环的-CH3、来自木质素芳香环骨架的C=C和来自纤维素和半纤维素多糖的C-O-C。据此可以判定剑麻余料是一个含有大量羟基、糖苷键及芳香环结构的天然高分子复合材料。通过结合尿素的红外光谱进行分析，红外碳点光敏剂在3340cm-1处出现明显的N-H峰，同时与原有的-OH峰发生重叠和加宽，这说明在尿素分子的加入形成了新的更复杂的氢键体系。而在1630cm-1和1675cm-1处出现双峰，与尿素的C=O伸缩振动峰位置相同，且强度更高，说明成功在剑麻余料中引入C=O基团，在其表面形成更丰富的氢键网络。
图5为实施例1制备的红光碳点光敏剂的拉曼光谱图，谱图中出现了两个明显的D峰和G峰，证实了制得的产物为碳点材料。
图6为本发明实施例1制备的红光碳点光敏剂在不同浓度（0、25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL）下与4T1细胞或L929细胞在37℃、5%CO2的培养箱中共培养24h后的细胞存活率柱状图。结果通过3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐（MTT）法测定。从图6可以看出，本发明实施例1制得的红光碳点光敏剂具有低的细胞毒性和良好的生物相容性。
图7显示了实施例1所制备红光碳点光敏剂在420nm激发波长下的荧光光谱。其荧光发射峰位于660-680nm。插图为该碳点水分散液在日光灯（左）与365nm紫外灯（右）下的实物照片，可直观观察到其在水中分散均匀，并在紫外光激发下产生明亮的红色荧光，证明其具有良好的水分散性和红光发射特性。
图8为实施例1制备的红光碳点光敏剂在660nm光源下照射不同时间（0min、3min、6min）产生单线态氧（1O2）的电子顺磁共振谱图，结果表明随着光照时间的增加，1O2的特征峰逐渐增强，证实了该红光碳点光敏剂在660nm光源照射下可以产生1O2。制备的红光碳点光敏剂中含有的类卟啉结构，使其对可见光有非常强的吸收能力，这意味着它能够高效地被激发，同时其分子结构有利于电子发生自旋翻转，从而高效地生成寿命长的三线态。在660nm光照射下，红光碳点光敏剂吸收光子并达到第一激发态（S1），然后通过系间跃迁（ISC）到达其第一三线激发态（T1）。在该激发态下，红光碳点光敏剂可以将能量传递给环境中的O2，或者经过电子转移来产生活性氧，如单线态氧（1O2），导致Ⅱ型光动力过程。
图9展示了实施例1所制备红光碳点光敏剂在490nm、530nm、660nm及808nm光源照射下的活性氧产生能力对比。采用1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）作为活性氧指示剂，其在410nm处吸光度的下降速率与活性氧产量正相关。如图所示，在660nm光照下，DPBF的吸光度下降最为显著，表明660nm是该碳点光敏剂产生活性氧的最佳激发波长。
图10为实施例1所制备红光碳点光敏剂的紫外-可见光吸收光谱图，可以看出，在紫外-可见光吸光光谱中，制备的红光碳点光敏剂在420nm处的峰可能是其表面C=O/C=N和其他含氧/含氮官能团的n→π电子跃迁，这表明该红光碳点光敏剂具有丰富的表面官能团修饰。而在674nm左右处显示出一个较弱的吸收峰，与叶绿素衍生卟啉的Q带类似，表明合成的红光碳点光敏剂仍保留部分叶绿素的结构，红光碳点光敏剂的发光中心可能来源于反应前体中所含的荧光结构。在常规水热条件下，叶绿素结构不稳定，卟啉结构容易遭到破坏，而尿素可以通过配位或氢键等方式，稳定其大π结构，防止在高温高压下完全碳化成无定形碳球。同时尿素分解提供的丰富氮源，可以与叶绿素降解产生的小分子，如吡咯、吡啶类小分子共同反应，重新组成新的大共轭体系，最终合成为具有类卟啉结构的叶绿素-尿素复合衍生结构。这些新形成的发色团继承了卟啉环的电子特性，具有较小的能隙，因而是天生的红光发射体。
图11为实施例2制备的红光碳点光敏剂的透射电子显微镜照片，表明制得的红光碳点光敏剂尺寸分布较均匀，粒径大小为2~6nm。
图12展示了实施例2制备的红光碳点光敏剂与空白对照组在日光（N-CDs、Control）及660nm光照下（N-CDs+660nm、Control+660nm）的活性氧产生情况。采用1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）法监测活性氧生成，其于410nm处的吸光度衰减与活性氧浓度正相关。实验结果表明：无论是空白水样还是碳点溶液，在日光照射下均未检测到活性氧的生成；同时，空白水样在660nm照射下无响应。唯独该红光碳点光敏剂在660nm光照下，DPBF吸光度随照射时间显著降低，10分钟内衰减率约达90%，充分证实其在特定波长光照下具备高效产生活性氧的能力，在光动力治疗方面具有应用潜力。
图13为各实施例合成的红光碳点光敏剂在420nm激发下其荧光强度的对比图。实验结果表明，在剑麻余料与尿素的质量比为1:3，在140℃下反应3小时的反应条件下，红光碳点光敏剂具有最强的荧光性能，在420nm激发下具有最强的发射峰。
图14为对比例1制备碳点在350nm激发下的荧光发射光谱。其荧光发射峰位于400-470nm。插图为该碳点水分散液在日光灯（左）与365nm紫外灯（右）下的实物照片，由此可以说明，氮掺杂量的减少会导致碳点呈蓝光发射。
图15为对比例2制备红光碳点光敏剂与实施例2在660nm光照5min产生活性氧的情况，采用1,3-二苯基异苯并呋喃（DPBF）作为活性氧指示剂，其在410nm处吸光度的下降幅度与活性氧产量正相关。并以只加DPBF后于660nm光源下照射5min作空白对照，其于410nm处的吸光度衰减程度与活性氧浓度正相关。可以看出在相同条件下，对比例2制备的红光碳点光敏剂产生活性氧的能力远低于实施例2。
综上，本发明通过原料选择（剑麻余料）、氮掺杂（尿素）和水热工艺优化，成功制备出了具有红光发射、高效活性氧产生、良好生物相容性的碳点光敏剂。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
文章摘自国家发明专利，一种剑麻余料衍生红光碳点光敏剂及其制备方法与应用，发明人:周立，梁杰熙，申请号:202610096382.5，申请日:2026.01.23。
