一种生物素修饰稀土掺杂无机材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物素修饰稀土掺杂无机材料及其制备方法，包括如下步骤：步骤S1.生物素的活化：将苯并三氮唑

【技术实现步骤摘要】
一种生物素修饰稀土掺杂无机材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能材料领域，尤其涉及一种生物素修饰稀土掺杂无机材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]稀土掺杂无机纳米发光材料因其优异的光学性能，在绿色照明、平板显示、纳米光电子器件及生物标记等
引起了人们的广泛关注。尤其是在生物标记
，相比于目前常用的荧光染料和半导体量子点，无机稀土纳米发光材料具有发光效率高、毒性低、线宽窄、荧光寿命长和发射波长可调谐等综合优势，是目前普遍被看好的新一代荧光生物标记材料。
[0003]生物素，即人们所熟知的维生素H，常与亲和素或链毒亲和素结合，偶联抗原抗体等生物活性物质进行检测。将稀土掺杂无机纳米颗粒与生物素
‑
亲和素统结合起来有利于进行灵敏、高效的生物标记检测甚至生物成像，因而越来越受到国内外学者的关注。
[0004]目前，将生物素或者亲和素连接到纳米颗粒表面通常采用1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨丙基)
‑
碳化二亚胺和N
‑
羟基琥珀酰亚胺为交联剂，在“水相”环境中，将生物素表面的羧基与无机纳米颗粒表面的氨基或羧基反应，但生物素、亲和素和纳米颗粒的水溶性不佳，生物素表面的羧基与无机纳米颗粒表面的氨基或羧基反应程度不高。
[0005]为解决生物素表面的羧基与无机纳米颗粒表面的氨基或羧基反应程度不高的问题，CN102604637A公开了生物素修饰稀土掺杂无机荧光纳米颗粒的制备方法，该专利技术采用了有机反应中酰胺合成常用的“固相合成法”，使用苯并三氮唑
‑
N,N,N,N
‑
四甲基脲六氟磷酸酯为缩合剂以及N,N
‑
二异丙基乙胺为活化剂，在无水N,N
‑
二甲基甲酰胺的“油相”溶剂中，将生物素的羧基进行活化，然后与纳米颗粒的氨基反应形成酰胺键，成功实现对多种无机纳米颗粒的生物素修饰。但该专利技术所采用的活化剂对生物素的羧基活化效果不佳。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种生物素修饰稀土掺杂无机材料及其制备方法，本专利技术采用的活化剂对生物素的羧基具有良好的活化效果，使生物素和稀土掺杂无机纳米颗粒反应程度高，产率提高，节约了原料及成本。
[0007]本专利技术的目的在于提供一种生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤S1.生物素的活化：将苯并三氮唑
‑
N,N,N,N
‑
四甲基脲六氟磷酸酯和生物素溶解，加入活化剂活化；
[0009]步骤S2.生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备：在经活化的生物素中加入氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料反应，纯化，干燥，得生物素修饰稀土掺杂无机材料；
[0010]步骤S1中，所述活化剂的结构如下：
[0011][0012]本专利技术通过在稀土元素中掺杂二氧化硅包覆纳米银，二氧化硅包覆纳米银与稀土元素共振增强稀土元素发光。
[0013]专利技术人在实验过程中，意外的发现：本专利技术采用的活化剂对生物素的羧基具有良好的活化效果，使生物素和稀土掺杂无机纳米颗粒反应程度高。所可能的原因是：一方面，所采用的活化剂含有苯环、氟、三氟甲基等吸电子基团，对生物素的羧基的活化效果好，另一方面，所采用的活化剂与二氧化硅表面的羟基存在氢键作用，在生物素与活化剂反应后，增大了引入活化剂的生物素与含有二氧化硅的稀土掺杂无机纳米颗粒的接触几率，促进了生物素与稀土掺杂无机纳米颗粒的结合。
[0014]优选地，所述稀土元素选自Gd、Eu、Pr、Dy、Er、Yb中的至少一种。
[0015]优选地，步骤S1中，所述活化的时间为8
‑
16小时。
[0016]优选地，所述氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料的制备包括如下步骤：将醋酸钆和醋酸铕、溶剂混合，在惰性气氛下，加热升温，冷却到室温，滴加溶有二氧化硅包覆纳米银的氟化铵溶液和氢氧化钠溶液，升温反应，冷却到室温，沉淀并洗涤，加入端氨基硅烷和乙醇，升温回流，室温下搅拌，得氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料。
[0017]优选地，所述端氨基硅烷选自3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
[0018]优选地，所述醋酸钆、醋酸铕、二氧化硅包覆纳米银、氟化铵、氢氧化钠和端氨基硅烷的质量比为5
‑
6:1:0.2
‑
0.5:2
‑
3:1
‑
1.2:1
‑
1.5。
[0019]优选地，所述溶剂选自油酸和十八烯混合溶剂。
[0020]优选地，所述加热升温至140
‑
160℃。
[0021]优选地，所述活化剂的制备方法包括如下步骤：
[0022]将醇和弱碱溶解，加入经SOCl2活化的4
‑
氰基
‑2‑
氟苯酸，加热搅拌，纯化，得活化剂；所述醇的结构如下所示：
[0023][0024]优选地，所述弱碱选自吡啶、三乙醇胺、N,N
‑
二异丙基乙胺、三乙烯二胺中的一种。
[0025]优选地，所述4
‑
氰基
‑2‑
氟苯酸与SOCl2的质量比为1:1.2～2。
[0026]优选地，所述醇与4
‑
氰基
‑2‑
氟苯酸的质量比为2:1。
[0027]优选地，步骤S1中，所述生物素、苯并三氮唑
‑
N,N,N,N
‑
四甲基脲六氟磷酸酯与活化剂的质量比为1:1
‑
1.5:1.5
‑
2。
[0028]优选地，所述生物素与氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料的质量比为1:1.5
‑
2.5。
[0029]优选地，步骤S2中，所述纯化为用DMF和水洗涤。
[0030]本专利技术另一目的在于提供一种生物素修饰稀土掺杂无机材料，所述生物素修饰稀土掺杂无机材料由上述制备方法制得。
[0031]本专利技术再一目的在于提供一种生物素修饰稀土掺杂无机材料的应用，将亲水超支化聚缩水甘油、溶于第一缓冲液的生物素修饰稀土掺杂无机材料加到溶于第二缓冲液的亲和素中，培养一段时间，进行荧光测试。
[0032]本专利技术通过在生物素修饰稀土掺杂无机材料和亲和素中加入亲水超支化聚缩水甘油，阻断了生物素修饰稀土掺杂无机材料和亲和素由于疏水基团相互靠拢而产生的非特异性吸附，且亲水超支化聚缩水甘油可提供较大的空间位阻，进一步阻断非特异性吸附的发生，促进了生物素修饰稀土掺杂无机材料和亲和素之间的特异性结合。
[0033]优选地，所述第一缓冲液选自0.01M磷酸盐缓冲液。
[0034]优选地，所述第二缓冲液选自0.1M碳酸盐缓冲液。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1.生物素的活化：将苯并三氮唑
‑
N,N,N,N
‑
四甲基脲六氟磷酸酯和生物素溶解，加入活化剂活化；步骤S2.生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备：在经活化的生物素中加入氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料反应，纯化，干燥，得生物素修饰稀土掺杂无机材料；步骤S1中，所述活化剂的结构如下：2.如权利要求1所述的生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料的制备包括如下步骤：将醋酸钆和醋酸铕、溶剂混合，在惰性气氛下，加热升温，冷却到室温，滴加溶有二氧化硅包覆纳米银的氟化铵溶液和氢氧化钠溶液，升温反应，冷却到室温，沉淀并洗涤，加入端氨基硅烷和乙醇，升温回流，室温下搅拌，得氨基化稀土掺杂二氧化硅包覆纳米银材料。3.如权利要求2所述的生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备方法，其特征在于，所述端氨基硅烷选自3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。4.如权利要求2所述的生物素修饰稀土掺杂无机材料的制备方法，其特征在于，所述醋酸钆、醋酸铕、二氧化硅包覆纳米银、氟化铵、氢氧化钠和端氨基硅烷的质量比为5
‑
6:1:0.2
‑
0.5:2
‑
3:1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：何皓，杜忠波，关鸣，
申请(专利权)人：深圳市光与生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：