量子点低密度脂蛋白纳米复合探针及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针及制备方法和应用，量子点低密度脂蛋白纳米复合探针包括低密度脂蛋白、阳离子聚电解质以及水溶性量子点；低密度脂蛋白是核；水溶性量子点通过阳离子聚电解质偶联在低密度脂蛋白上。本发明专利技术通过采用静电接枝法将低密度脂蛋白和水溶性量子点组装，形成荧光探针，该探针具有极强的化学稳定性、生物相容性，可以提供极佳的光谱分辨率。

Quantum dot low density lipoprotein nanocomposite probes and their preparation methods and Applications

The invention provides a quantum dot low density lipoprotein nanocomposite probe and its preparation method and application. The quantum dot low density lipoprotein nanocomposite probe includes low density lipoprotein, cationic polyelectrolyte and water-soluble quantum dot; low density lipoprotein is a nucleus; water-soluble quantum dot is coupled on low density lipoprotein through cationic polyelectrolyte. The invention assembles low density lipoprotein and water-soluble quantum dots by electrostatic grafting method to form a fluorescent probe, which has strong chemical stability, biocompatibility and can provide excellent spectral resolution.

【技术实现步骤摘要】
量子点低密度脂蛋白纳米复合探针及制备方法和应用
本专利技术涉及生物材料领域，涉及一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针及制备方法和应用。
技术介绍
量子点又被称为半导体纳米晶，是由少量的原子组成的尺寸在1～20nm的材料。由于量子限域效应和尺寸效应，量子点在受外界光激发后会发出不同波长的荧光。量子点因具有制备简单、荧光峰窄和光化学稳定性强等特点，相比于传统有机荧光染料，具有极大的优势。低密度脂蛋白是一种原生脂蛋白，直径在20～40nm左右，含有两亲磷脂单层和富含胆固醇酯的疏水核心。由于其同时具有小尺寸、高负载能力和天然的肿瘤靶向能力，因此在细胞应用方面具有广阔的应用前景。近年来研究的多功能纳米探针(例如荧光-药物输送、荧光-光热等)存在生物相容性差、制备复杂、成本高等缺点，不能很好地应用于生物探测、成像以及诊疗领域。因此，对于无毒且具有优异发光性能的生物相容性纳米探针的研制，具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种具有极强的生物相容性、较高的荧光量子产率，制备方法简单易行以及制备可重复性高的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针及制备方法和应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针，其特征在于：所述量子点低密度脂蛋白纳米复合探针包括低密度脂蛋白、阳离子聚电解质以及水溶性量子点；所述低密度脂蛋白是核；所述水溶性量子点通过阳离子聚电解质偶联在低密度脂蛋白上。一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1)制备阳离子聚电解质的溶液、量子点分散液以及人低密度脂蛋白分散液；所述阳离子聚电解质的溶液的具体制备方式是：将阳离子聚电解质加入到去离子水中进行稀释，形成阳离子聚电解质水溶液；在阳离子聚电解质水溶液中加入氯化钠溶液，搅拌后调节pH值，得到阳离子聚电解质的溶液；所述量子点分散液的具体制备方式是：将表面修饰为巯基或羧基的水溶性量子点粉末加入到磷酸盐缓冲液中，制备得到量子点分散液；所述人低密度脂蛋白分散液的具体制备方式是：将人低密度脂蛋白粉末分散于磷酸盐缓冲液中，调节pH，得到人低密度脂蛋白分散液；2)将步骤1)制备得到的阳离子聚电解质的溶液、量子点分散液以及人低密度脂蛋白分散液混合，通过库仑相互作用得到量子点低密度脂蛋白纳米复合探针。上述步骤1)中的阳离子聚电解质是聚二烯丙基二甲基氯化铵或聚丙烯酰胺；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵的分子量以及聚丙烯酰胺的分子量均是任意；所述阳离子聚电解质的溶液中氯化钠的浓度范围为0.05～1mol/L；所述阳离子聚电解质的溶液的浓度是0.005～0.01mol/L，所述阳离子聚电解质的溶液的pH＝7.2～7.5。上述步骤1)中量子点包括表面修饰为巯基、羧基官能团的所有一元、二元、三元、四元以及掺杂量子点；所述磷酸盐缓冲液是磷酸钠缓冲液或磷酸钾缓冲液；所述磷酸盐缓冲液的pH为7.2～7.5；所述量子点分散液的浓度是1nmol/L～1mmol/L。上述步骤1)中人低密度脂蛋白分散液的pH＝7.2～7.5。上述步骤2)中人低密度脂蛋白分散液与阳离子聚电解质的溶液的体积比是1：0.1～1：50；所述阳离子聚电解质的溶液与量子点分散液的体积比是10：1～20：1。上述步骤2)中混合的具体实现方式是：将阳离子聚电解质的溶液与量子点分散液混合后再与人低密度脂蛋白分散液混合；或者，将阳离子聚电解质的溶液与人低密度脂蛋白分散液混合后再与量子点分散液混合；所述混合的途径是逐滴加入或蠕动泵泵入。一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针在生物和/或医学上的用途。如上所述的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针作为荧光探针、药物或微纳米材料载体的用途。如上所述的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针在肿瘤诊断及治疗时作为荧光探针、药物或微纳米材料载体的用途。本专利技术的优点是：本专利技术提供了一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针，包括低密度脂蛋白、阳离子聚电解质以及水溶性量子点；低密度脂蛋白是核；水溶性量子点通过阳离子聚电解质偶联在低密度脂蛋白上。本专利技术所提供的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针与传统的有机荧光染料相比，由于量子点具有超高的光化学稳定性以及超长的寿命，因此可以用于医学影像诊断；本专利技术采用的聚电解质辅助静电接枝法，与常规的化学键偶联法相比，具有偶联速度快、作用力强等优点；本专利技术采用的人低密度脂蛋白作为偶联载体，不仅具有较强的纳米粒子或药物负载能力，可以用于药物或者纳米功能粒子的负载和输运，从而进行多功能诊疗，而且具有较强的癌细胞靶向识别性，因此在肿瘤诊断、治疗等应用方面极具前景。本专利技术制备的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针具有极强的生物相容性、较高的荧光量子产率，且制备方法简单易行、可重复性高。附图说明图1是本专利技术所提供的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的合成示意图；图2是本专利技术所提供的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的TEM尺寸分布图；图3是本专利技术所提供的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针对正常结肠细胞的存活率数据图；图4是本专利技术所提供的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的光化学稳定性；图5是本专利技术所提供的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针在肺癌上皮细胞的摄取照片。具体实施方式下面结合附图及其具体实施方式详细介绍本专利技术。但本专利技术的保护方位并不局限于以下实例，应包含权利要求书中的全部内容。为了实现荧光探针的靶向性和发光性，本专利技术的目的之一是提供一种具有化学和发光稳定性的量子点-低密度脂蛋白复合探针(量子点低密度脂蛋白纳米复合探针)。本专利技术的另一目的是提供一种制备该量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的方法。为实现本专利技术的目的，本专利技术的一个实施方案提供了一种高荧光量子产率、高化学稳定性的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针，其是由巯基或者羧基修饰的量子点和低密度脂蛋白通过阳离子聚电解质偶联，该量子点低密度脂蛋白纳米复合探针采用聚电解质辅助静电自主装制备，聚电解质为聚二烯丙基二甲基氯化铵(任意分子量)或者聚丙烯酰胺(任意分子量)。根据本专利技术的一个实施方案的制备上述复合探针的方法可以由图1示意性示出。首先将阳离子聚电解质与低密度脂蛋白混合，然后与巯基或者羧基修饰的量子点混合。根据本专利技术的一个实施方案制备复合探针的方法包括以下步骤：1)制备阳离子聚电解质的分散液提供阳离子聚电解质，加入去离子水稀释，然后加入氯化钠，调节其浓度。随后加入氢氧化钠调节其pH值。具体地，将阳离子聚电解质(包括任意分子量的聚二烯丙基二甲基氯化铵或聚丙烯酰胺)加入到去离子水中，稀释到浓度为0.005～0.01mol/L，加入氯化钠溶液，使氯化钠的浓度为0.05～1mol/L，加入氢氧化钠溶液，将混合液的pH调节到7.2～7.5之间。2)制备量子点分散液：提供量子点粉末，加入到磷酸盐缓冲液中，调节量子点的浓度。具体地，将量子点粉末加入到磷酸盐缓冲液(包括磷酸钠缓冲液或磷酸钾缓冲液)中，将量子点的浓度调节到10-3～103μmol/L。3)制备人低密度脂蛋白(LDL)分散液：提供人低密度脂蛋白粉末，加入到磷酸盐缓冲液中，调节溶液的pH。具体地，将人低密度脂蛋白粉末加入到磷酸盐缓冲液(包括磷酸钠缓冲液或磷酸钾缓冲液)中，加入氢氧化钠溶液，将混合液的pH调节到7.2～7.5之间。4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针，其特征在于：所述量子点低密度脂蛋白纳米复合探针包括低密度脂蛋白、阳离子聚电解质以及水溶性量子点；所述低密度脂蛋白是核；所述水溶性量子点通过阳离子聚电解质偶联在低密度脂蛋白上。

【技术特征摘要】
1.一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针，其特征在于：所述量子点低密度脂蛋白纳米复合探针包括低密度脂蛋白、阳离子聚电解质以及水溶性量子点；所述低密度脂蛋白是核；所述水溶性量子点通过阳离子聚电解质偶联在低密度脂蛋白上。2.一种量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1)制备阳离子聚电解质的溶液、量子点分散液以及人低密度脂蛋白分散液；所述阳离子聚电解质的溶液的具体制备方式是：将阳离子聚电解质加入到去离子水中进行稀释，形成阳离子聚电解质水溶液；在阳离子聚电解质水溶液中加入氯化钠溶液，搅拌后调节pH值，得到阳离子聚电解质的溶液；所述量子点分散液的具体制备方式是：将表面修饰为巯基或羧基的水溶性量子点粉末加入到磷酸盐缓冲液中，制备得到量子点分散液；所述人低密度脂蛋白分散液的具体制备方式是：将人低密度脂蛋白粉末分散于磷酸盐缓冲液中，调节pH，得到人低密度脂蛋白分散液；2)将步骤1)制备得到的阳离子聚电解质的溶液、量子点分散液以及人低密度脂蛋白分散液混合，通过库仑相互作用得到量子点低密度脂蛋白纳米复合探针。3.根据权利要求2所述的量子点低密度脂蛋白纳米复合探针的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的阳离子聚电解质是聚二烯丙基二甲基氯化铵或聚丙烯酰胺；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵的分子量以及聚丙烯酰胺的分子量均是任意；所述阳离子聚电解质的溶液中氯化钠的浓度范围为0.05～1mol/L；所述阳离子聚电解质的溶液的浓度是0.005～0.01mol/L，所述阳离子聚电解质...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦航，宋江鲁奇，唐志书，朱立新，周慧鑫，许小亮，宋忠兴，
申请(专利权)人：陕西中医药大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61