多肽-量子點納米復合物溶液及其合成方法
【專利摘要】本發明提供一種多肽-量子點納米復合物溶液的合成方法，其包括如下步驟：一、稱取氯化鎘、硫代甘油并將其溶解于超純水中，調節溶液pH值9-10，得到第一前體儲備液；二、稱取硫酸鋅、硫代甘油并將硫酸鋅、硫代甘油溶解于超純水中，調節溶液pH值9-10，得到第二前體儲備液；三、稱取多肽并將多肽溶解于超純水中，得到第三前體儲備液；四、稱取碲粉、硼氫化鈉并將碲粉、硼氫化鈉溶解于超純水中，靜置，得到第四前體儲備液；五、取第一前體儲備液，加入不同體積的第二前體儲備液、第三前體儲備液、及第四前體儲備液，將最終的混合液加熱然后冷卻到室溫，即得到多肽-量子點納米復合物溶液。本發明還提供了一種多肽-量子點納米復合物溶液。
【專利說明】多肽-量子點納米復合物溶液及其合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多肽-量子點納米復合物的合成方法，具體涉及一種多肽-量子點納米復合物溶液的一步水相合成方法。
【背景技術】
[0002]量子點是由成百上千個原子組成、粒徑在f IOOnm的半導體納米微晶粒，能夠接受激發光而產生熒光，且發射光的波長可控，作為生物探針已被廣泛應用于分子生物學、醫學診斷學等學科中。
[0003]目前，量子點的合成分為高溫油相合成法與水相合成法，龐代文等(中國專利號為:ZL200510120546.1)采用高溫有機方法制備了 CdSe量子點，韓鶴友等(中國專利申請號:200510019940.6)采用水相法合成了 CdSe量子點。宋振偉等(中國專利申請號:200810032389.2)公開了一種硅烷包裹半導體量子點的方法，孫康等(中國專利申請號:200810032996.9)公開了一種水溶性ZnCdSe量子點的水熱制備方法，儲茂泉等(中國專利申請號:200410016424.3)公開了一種用作生物醫學熒光探針的量子點微球的制備方法，嚴秀平等(中國專利申請號:200710150113.X)公開了一種環糊精修飾的CdTe量子點的水相制備方法，但是為了構建基于量子點的納米探針，需要在合成的量子點表面偶聯目標的生物分子(如:多肽、核酸、抗體等)。因此，基于量子點的納米探針往往需要通過兩步才能實現，即合成與修飾。修飾過程操作復雜，費時費力，極大限制了基于量子點的納米探針在生物領域的推廣與應用。
[0004]目前多肽-量子點納米復合物的制備方法，主要分兩步進行，首先合成量子點，然后利用化學交聯、物理吸附等方式將多肽組裝到量子點表面形成多肽-量子點納米復合物。過程復雜，特別是交聯過程往往造成量子點發光性能損失。
[0005]基于以上情況，有必要研究一種一步實現合成與修飾的量子點水相合成新方法，并結合金屬浴加熱實現多肽功能化量子點的一步制備。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種方法簡便、反應條件溫和、重現性好、單分散好的波長可調的多肽-量子點復合物溶液的合成方法以及多肽-量子點復合物溶液。
[0007]解決本發明的技術問題所采取的技術方案是:提供一種多肽-量子點納米復合物溶液的合成方法，所述合成方法包括如下步驟:
[0008]步驟一、稱取氯化鎘、硫代甘油并將氯化鎘、硫代甘油溶解于超純水中，調節溶液PH值9-10，得到第一前體儲備液；
[0009]步驟二、稱取硫酸鋅、硫代甘油并將硫酸鋅、硫代甘油溶解于超純水中，調節溶液PH值9-10，得到第二前體儲備液；
[0010]步驟三、稱取多肽并將多肽溶解于超純水中，得到第三前體儲備液；
[0011]步驟四、稱取碲粉、硼氫化鈉并將碲粉、硼氫化鈉溶解于超純水中，靜置，得到第四前體儲備液；
[0012]步 驟五、取第一前體儲備液，加入不同體積的第二前體儲備液，再加入不同體積的第三前體儲備液，最后加入不同體積的第四前體儲備液，將最終的混合液加熱然后冷卻到室溫，即得到多肽-量子點納米復合物溶液。
[0013]優選地，在步驟四中，靜置時間為12小時。
[0014]優選地，在步驟五中，加熱條件為:在恒溫加熱器內在90-100°C加熱，加熱時間為1小時到48小時。
[0015]本發明還提供了一種根據以上所述的合成方法制備的多肽-量子點納米復合物溶液。。
[0016]與現有技術相比，本發明由于在量子點合成過程中同步實行了合成與修飾，可以避免水相合成量子點再修飾過程中產生量子點熒光降低等問題，采用恒溫加熱法，具有方法簡便、反應條件可控、時間短、重現性好等優點，產物由多種元素組成，只需改變元素的比例和反應時間就可以合成不同熒光的量子點。在分子生物學、細胞生物學、醫學診斷學及生物醫學活體成像等方面具有極大的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0018]圖1為本發明實施例1-6得到的量子點的發射光譜；
[0019]圖2為本發明實施例1-6得到的量子點在紫外光照射下的照片；
[0020]圖3為本發明實施例6得到的量子點與細胞孵育后的成像結果圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0022]本發明提供一種多肽-量子點納米復合物溶液，通過組成元素的比例和反應時間調節量子點的發射波長，通過多肽的種類調控量子點的性質。通過將多肽、Cd離子，Zn離子、Te離子同時加入反應體系，在有氧氣環境中采用恒溫加熱一步合成多肽-量子點納米復合物溶液。
[0023]本發明提供了一種方法簡便、反應條件溫和、重現性好、單分散好的多肽-量子點復合物溶液的合成方法。這種量子點的合成方法簡便，產物由多種元素組成，只需改變元素的比例和反應時間就可以合成從可見到近紅外不同熒光的量子點，通過在反應體系中加入不同功能的多肽可以一步同時實現量子點的合成與多肽修飾。
[0024]本發明提供的一種多肽-量子點納米復合物溶液的合成方法，包括如下步驟:
[0025]步驟一、稱取氯化鎘0.03、.4g、硫代甘油0.05^1.2g并將其解溶于100mL的超純水中，調節溶液的PH值到pH值9-10，得到第一前體儲備液；
[0026]步驟二、稱取硫酸鋅0.03、.06g，硫代甘油0.02、.1g,并將其溶解于IOml超純水中，調節溶液PH值到pH值9-10，得到第二前體儲備液；
[0027]步驟三、稱取多肽Ι-lOmg，并將其溶解于Iml超純水中，得到第三前體儲備液；[0028]步驟四、稱取碲粉0.01-0.04g，硼氫化鈉0.025~0.08g,并將其溶解于Iml超純水中，靜置12小時，得到第四前體儲備液；
[0029]步驟五、取Iml的第一前體儲備液，加入0.01-0.1ml的第二前體儲備液，再加入
0.01-0.05ml的第三前體儲備液，最后加入0.01-0.05ml的第四前體儲備液，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為9(Ti0(rc加熱I小時到48小時，然后降到室溫，即得到多肽-量子點納米復合物溶液。
[0030]所采用的恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)是結合微電腦控制和半導體制冷技術制造一款恒溫加熱儀器，具有升溫快速，均勻，溫度可控，重現性好的特點。
[0031]實施例1:
[0032]步驟一、第一前體儲備液(前體儲備液A)的制備:稱取氯化鎘0.03g，硫代甘油
0.05g，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到9，備用。
[0033]步驟二、第二前體儲備液(前體儲備液B)的制備:稱取硫酸鋅0.03g，硫代甘油
0.02g，溶解于IOml超純水中，調節溶液pH值到9，備用。
[0034]步驟三、第三前體儲備液(前體儲備液C)的制備:稱取多肽10mg，溶解于Iml超純水中，備用。
[0035]步驟四、第四前體儲備液(前體儲備液D)的制備:稱取碲粉0.040g，硼氫化鈉
0.08g，溶解于Iml超純水中，靜置12小時，備用。
[0036]步驟五、多肽-量子點復合物的合成:取Iml前體儲備液A，加入0.1ml的前體儲備液B，再加入0.05ml的前體儲備液C，最后加入0.01ml的前體儲備液D，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為100°C加熱I小時(h)，然后降溫到室溫，即得到本發明所需要的多肽-量子點復合物溶液。其發射波長在530nm附近，其熒光光譜和照片見圖1與圖2。
[0037]實施例2:
[0038]步驟一、前體儲備液A的制備:稱取氯化鎘0.04g，硫代甘油0.lg，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0039]步驟二、前體儲備液B的制備:稱取硫酸鋅0.05g，硫代甘油0.08g，溶解于IOml超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0040]步驟三、前體儲備液C的制備:稱取多肽4mg，溶解于Iml超純水中，備用。
[0041]步驟四、前體儲備液D的制備:稱取碲粉0.01g，硼氫化鈉0.025g，溶解于Iml超純水中，靜置12小時，備用。
[0042]步驟五、多肽-量子點復合物的合成:取Iml前體儲備液A，加入0.04ml的前體儲備液B，再加入0.02ml的前體儲備液C，最后加入0.05ml的前體儲備液D，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為100°C加熱6h，然后降溫到室溫，即得到本發明所需要的多肽-量子點復合物溶液。其發射波長在550nm附近，其熒光光譜和照片見圖1與圖2。
[0043]實施例3:
[0044]步驟一、前體儲備液A的制備:稱取氯化鎘0.lg，硫代甘油0.2g，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到9，備用。
[0045]步驟二、前體儲備液B的制備:稱取硫酸鋅0.03g，硫代甘油0.07g，溶解于IOml超純水中，調節溶液pH值到9，備用。
[0046]步驟三、前體儲備液C的制備:稱取多肽3mg，溶解于Iml超純水中，備用。[0047]步驟四、前體儲備液D的制備:稱取碲粉1.2g,硼氫化鈉0.08g，溶解于Iml超純水中，靜置12小時,備用。
[0048]步驟五、多肽-量子點復合物的合成:取Iml前體儲備液A，加入0.05ml的前體儲備液B，再加入0.05ml的前體儲備液C，最后加入0.05ml的前體儲備液D，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為10(TC加熱15h，然后降溫到室溫，即得到本發明所需要的多肽-量子點復合物溶液。其發射波長在560nm附近，其熒光光譜和照片見圖1與圖2。
[0049]實施例4:
[0050]步驟一、前體儲備液A的制備:稱取氯化鎘0.4g，硫代甘油1.2g，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0051]步驟二、前體儲備液B的制備:稱取硫酸鋅0.03g，硫代甘油0.05g，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0052]步驟三、前體儲備液C的制備:稱取多肽5mg，溶解于Iml超純水中，備用。
[0053]步驟四、前體儲備液D的制備:稱取碲粉0.04g，硼氫化鈉0.025g，溶解于Iml超純水中，靜置12小時，備用。
[0054]步驟五、多肽-量子點復合物的合成:取Iml前體儲備液A，加入0.02ml的前體儲備液B，再加入0.05ml的前體儲備液C，最后加入0.03ml的前體儲備液D，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為10(TC加熱20h，然后降溫到室溫，即得到本發明所需要的多肽-量子點復合物溶液。其發射波長在570nm附近，其熒光光譜和照片見圖1與圖2。
[0055]實施例5:
[0056]步驟一、前體儲備液A的制備:稱取氯化鎘0.3g，硫代甘油1.2g，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0057]步驟二、前體儲備液B的制備:稱取硫酸鋅0.03g，硫代甘油0.05g，溶解于IOml超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0058]步驟三、前體儲備液C的制備:稱取多肽lmg，溶解于Iml超純水中，備用。
[0059]步驟四、前體儲備液D的制備:稱取碲粉0.040g，硼氫化鈉0.025g，溶解于Iml超純水中，靜置12小時，備用。
[0060]步驟五、多肽-量子點復合物的合成:取Iml前體儲備液A，加入0.05ml的前體儲備液B，再加入0.03ml的前體儲備液C，最后加入0.04ml的前體儲備液D，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為95°C加熱36h，然后降溫到室溫，即得到本發明所需要的多肽-量子點復合物溶液。其發射波長在590nm附近，其熒光光譜和照片見圖1與圖2。
[0061]實施例6:
[0062]步驟一、前體儲備液A的制備:稱取氯化鎘0.4g，硫代甘油1.2g，溶解于100mL超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0063]步驟二、前體儲備液B的制備:稱取硫酸鋅0.06g，硫代甘油0.1g,溶解于IOml超純水中，調節溶液pH值到10，備用。
[0064]步驟三、前體儲備液C的制備:稱取多肽lmg，溶解于Iml超純水中，備用。
[0065]步驟四、前體儲備液D的制備:稱取碲粉0.040g，硼氫化鈉0.08g，溶解于Iml超純水中，靜置12小時，備用。[0066]步驟五、多肽-量子點復合物的合成:取Iml前體儲備液A，加入0.1ml的前體儲備液B，再加入0.05ml的前體儲備液C，最后加入0.05ml的前體儲備液D，放置在恒溫加熱金屬浴(恒溫加熱裝置)內，設置合成條件為90°C加熱48h，然后降溫到室溫，即得到本發明所需要的多肽-量子點復合物溶液。其發射波長在630nm附近，其熒光光譜和照片見圖1與圖2，其與細胞孵育后的顯微熒光成像結果見圖3，可以看到量子點的熒光信號在細胞膜的熒光信號內，說明量子點進入了細胞。
[0067]由于在量子點合成過程中同步實行了合成與修飾，可以避免水相合成量子點再修飾過程中產生量子點熒光降低等問題，采用恒溫金屬浴加熱法，具有方法簡便、反應條件可控、時間短、重現性好等優點，產物由多種元素組成，只需改變元素的比例和反應時間就可以合成不同熒光的量子點。在分子生物學、細胞生物學、醫學診斷學及生物醫學活體成像等方面具有極大的應用前景。
[0068]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多肽-量子點納米復合物溶液的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括如下步驟: 步驟一、稱取氯化鎘、硫代甘油并將氯化鎘、硫代甘油溶解于超純水中，調節溶液PH值9-10，得到第一前體儲備液； 步驟二、稱取硫酸鋅、硫代甘油并將硫酸鋅、硫代甘油溶解于超純水中，調節溶液pH值9-10，得到第二前體儲備液； 步驟三、稱取多肽并將多肽溶解于超純水中，得到第三前體儲備液； 步驟四、稱取碲粉、硼氫化鈉并將碲粉、硼氫化鈉溶解于超純水中，靜置，得到第四前體儲備液； 步驟五、取第一前體儲備液，加入不同體積的第二前體儲備液，再加入不同體積的第三前體儲備液，最后加入不同體積的第四前體儲備液，將最終的混合液加熱然后冷卻到室溫，即得到多肽-量子點納米復合物溶液。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，在步驟四中，靜置時間為12小時。
3.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，在步驟五中，加熱條件為:在恒溫加熱器內在90-100°C加熱，加熱時間為I小時到48小時。
4.一種根據權利要求1-3任意一項所述的合成方法制備的多肽-量子點納米復合物溶液。
【文檔編號】C09K11/88GK103897699SQ201210571811
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優先權日:2012年12月25日
【發明者】蔡林濤, 張鵬飛, 賈靜, 高篤陽, 盛宗海, 胡德紅, 龔萍 申請人:深圳先進技術研究院