一种含氨基水溶性ＣｄＳｅＳ量子点的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含氨基水溶性ＣｄＳｅＳ量子点的制备方法。本方法采用疏水性ＣｄＳｅＳ量子点，有机溶剂和带有氨基的硅烷偶联剂为原料，在碱性水溶液中，常温方法反应制得含氨基的亲水性硅包层ＣｄＳｅＳ量子点。该方法简单易行，重复性好，得到的量子点稳定性高，质地均匀，荧光强度高，荧光寿命长。硅包层同时起到了无毒化作用，并且由于引进了氨基，可作为一种生物荧光探针应用于生物医学的多方面领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由疏水性的CdSeS量子点经硅包层制备成含氨基的亲水性CdSeS 量子点的制备方法。
技术介绍
量子点(quantum dots, QDs)又称半导体纳米微晶(semiconductor nanocrystal)，是一种由II-VI族或III-V族元素组成的纳米微晶。量子点的超微尺寸导 致了一种量子尺度效应，赋予了其独特的电子学和光学性质。量子点在光的激发下，可发射 比传统荧光物质更加优越的荧光，其光学性质使量子点具有及广泛的应用。量子点由于其 大小不同或组成不同即可发出不同颜色的荧光，而且可以用单一波长的光去激发多种不同 颜色的量子点，与传统的有机荧光物质相比，具有良好的光谱性能，近年来已经引起人们的 广泛关注，特别是带有官能团的水溶性量子点，在生物化学，生物细胞学，分子生物学等研 究领域显示了极为广泛的应用前景。Nie等利用巯基与Zn原子之间的配位作用实现CdSe/ ZnS QDs表面与巯基乙酸(thioglycolic acid, TGA)的连接，极性的羧基使QDs具有水溶 性，且自由羧基可与各种生物分子(如蛋白质、肽、核酸等)共价连接。Mitchell等先将 QDs与3-巯基丙酸(3-mereaptopropionic acid, MPA)连接，再与4-( 二甲基氨基).吡啶 络合，QDs的亲水性大幅度增加，这种方法每次可制备数克的QDs，但TGA并不是很稳定，容 易从QDs表面脱附，从而导致QDs团聚和沉淀。Alivisatos等用3-(巯基丙基)三甲氧基 硅烷重新分散Τ0Ρ0保护的ZnS或CdS包覆的CdSe核/壳结构QDs，Τ0Ρ0分子被取代下来， 再将溶液调为碱性，使甲氧基硅烷水解，便在QDs表面形成了一层二氧化硅/硅氧烷的壳， 使QDs具有较好的水溶性，在水溶液或缓冲液中很稳定，且仍能保持较高的量子产率；然后 用双功能的甲氧基化合物(如氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基丙基脲)进一步反应，便可 与生物分子偶联。这种方法制备的QDs具有一定的稳定性，但每次实验仅能得到微克量级 的QDs，在中性pH值条件下，QDs表面残留的硅氧基经常会形成凝胶或沉淀。我们采用带有 氨基的硅烷偶联剂，在量子点表面形成带有二氧化硅/硅氧烷的壳，并且将氨基引入之中， 不仅保障了量子点的稳定性和光谱性质，同时可以进行各种功能化并与生物大分子进行偶 联。应用涉及生物分子、细胞和活体成像等。
技术实现思路
本专利技术采用疏水性CdSeS量子点，有机溶剂和带有氨基的硅烷偶联剂为原料，溶 于有机溶剂中，反应一段时间，将溶剂蒸干，在碱性水溶液中，加入Na2SiO3.常温方法反应制 得含氨基的亲水性硅包层CdSeS量子点。本专利技术所述的量子点包括波长为510nm，564nm，620nm的CdSeS量子点。本专利技术所述的含氨基的硅烷偶联剂为(3-氨丙基)三乙氧基硅烷，(3-氨丙基)三 甲氧基硅烷，N- (2-氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，N- (2-氨乙基)-3-氨基丙基 三甲氧基硅烷，(3-氨丙基)甲氧基二乙氧基硅烷。本专利技术所述的缓冲剂为NaHCO3,或者Na2HPO4溶液。本专利技术所述的反应温度为室温，调整PH为8-10.该专利技术简单易行，重复性好，得到的量子点稳定性高，质地均勻，荧光强度高，荧光 寿命长。硅包层同时起到了无毒化作用，并且由于引进了氨基，可作为一种生物荧光探针应 用于生物医学的多方面领域。具体实施例方式由疏水性的CdSeS量子点经硅包层制备成含氨基的亲水性CdSeS量子点的实验步 骤如下具体实例1 (1)在25ml的圆底烧瓶中加入疏水性的CdSeS (波长为542nm)量子点2. Omg，加 入(3-氨丙基)三甲氧基硅烷200ul和氯仿5ml。封闭，避光，室温搅拌2h。(2)在50°C温度下，蒸去体系中的氯仿，转移的IOOml的三角瓶中，加入浓度 60mmol/L的Na2SiO3, 35ml，封闭，避光，室温搅拌2天。反应完成，得到透明的含氨基的CdSeS 量子点水溶液。具体实例2:(1)在25ml的圆底烧瓶中加入疏水性的CdSeS (波长为512nm)量子点2. Omg，加 入(N-(2-氨乙基)-3_氨基丙基甲基二甲氧基硅烷200ul和氯仿5ml。封闭，避光，室温搅 拌2h。(2)在50°C温度下，蒸去体系中的氯仿，转移的IOOml的三角瓶中，加入浓度 60mmol/L的Na2SiO3, 35ml，封闭，避光，室温搅拌2天。反应完成，得到透明的含氨基的CdSeS 量子点水溶液。权利要求，其特征在于，将疏水性的CdSeS量子点，包裹一层硅烷偶联剂，然后在缓冲剂的作用下，再包上硅层以确定生成量子点的无毒性，最终转化成带有氨基的亲水性的量子点。反应温度为室温，PH为8 10。2.根据权利要求1所述的，其特征在于， 所使用的量子点为多种波长的CdSeS量子点，波长范围从490到640nm，包括510nm，564nm, 620nmo3.根据权利要求1所述的，其特征在于， 所使用的含氨基的硅烷偶联剂为(3-氨丙基)三乙氧基硅烷，(3-氨丙基)三甲氧基硅烷， N- (2-氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，N- (2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅 烷，(3-氨丙基)甲氧基二乙氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所 用的缓冲剂为NaHCO3,或者Na2HPO4溶液。5.根据权利要求1所述的，其特征在于，反 应温度为室温，PH为8-10。全文摘要本专利技术公开了。本方法采用疏水性CdSeS量子点，有机溶剂和带有氨基的硅烷偶联剂为原料，在碱性水溶液中，常温方法反应制得含氨基的亲水性硅包层CdSeS量子点。该方法简单易行，重复性好，得到的量子点稳定性高，质地均匀，荧光强度高，荧光寿命长。硅包层同时起到了无毒化作用，并且由于引进了氨基，可作为一种生物荧光探针应用于生物医学的多方面领域。文档编号C09K11/88GK101921593SQ20091006920公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日专利技术者曹世东, 谢伟, 赵国锋, 郑超 申请人:南开大学;天津游瑞量子点技术发展有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氨基水溶性ＣｄＳｅＳ量子点的制备方法，其特征在于，将疏水性的ＣｄＳｅＳ量子点，包裹一层硅烷偶联剂，然后在缓冲剂的作用下，再包上硅层以确定生成量子点的无毒性，最终转化成带有氨基的亲水性的量子点。反应温度为室温，ＰＨ为８－１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑超，赵国锋，曹世东，谢伟，
申请(专利权)人：南开大学，天津游瑞量子点技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]