專利名稱：含半胱氨酸多肽輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含半胱氨酸多肽輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法，以含半胱氨酸多肽(如谷胱甘肽)為穩(wěn)定劑，鎘鹽(或其氧化物，氫氧化物)和碲氫化鈉(或碲氫化鉀，碲粉)為原料，制備生物相容性好、高發(fā)光性能的碲化鎘熒光量子點，屬于納米材料制備技術(shù)及生物分析檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
量子點又稱半導體納米晶體，是一種有II族-VI族或III族-V族元素組成的納米顆粒，碲化鎘屬于其中的一種。與有機熒光染料相比，這種材料具有獨特的光致發(fā)光性質(zhì)，如激發(fā)波長范圍寬，發(fā)射波長范圍窄，量子產(chǎn)率高，熒光壽命長，不易光解或漂泊等特點。將熒光量子點與生物大分子相連，構(gòu)成生物熒光探針，在免疫分析，基因分析，活體熒光成像，臨床診斷，藥物篩選等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
目前采用Bawendi等人(Murray C.B.，et al.，J.Am.Chem.Soc.，1993，115，8706-8715.)提出的有機金屬法已經(jīng)合成了一系列熒光量子點(硫化鎘，硒化鎘，碲化鎘)，具有發(fā)光范圍寬，量子產(chǎn)率高等優(yōu)點。但這種方法成本比較高，毒性大，實驗條件苛刻。同時在生物應(yīng)用時需要將量子點從有機相轉(zhuǎn)移到水相，量子產(chǎn)率會明顯下降。Weller等人提出使用硫醇作為配體，在水相直接合成熒光量子點。這種方法可以直接用于合成碲化鎘、碲化汞等熒光量子點。在這個基礎(chǔ)上，張皓和任吉存等人分別采用水熱法和微波輻射的方法提高了合成速度和產(chǎn)物的熒光量子產(chǎn)率。
以生物分子比如氨基酸、多肽等為穩(wěn)定劑，已經(jīng)成功地合成硫化鎘，硫化鋅，硒化鎘等量子點，所合成量子點具有很好的生物相容性，然而所合成量子點量子產(chǎn)率低，發(fā)光范圍窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前合成量子點的缺陷，提供一種含半胱氨酸多肽(如谷胱甘肽)輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法，產(chǎn)物具有生物相容性好，量子產(chǎn)率高，發(fā)光范圍寬的優(yōu)點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以含半胱氨酸多肽為穩(wěn)定劑，以鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物和碲氫化鈉或碲氫化鉀，碲粉為原料，在水溶液合成碲化鎘熒光量子點，其量子產(chǎn)率為40-65％，發(fā)光范圍480nm-650nm。
本發(fā)明的方法具體包括如下步驟1、碲氫化鈉或碲氫化鉀的制備將摩爾比為1∶4至4∶1的硼氫化鈉或硼氫化鉀和碲粉置于水中，在0-50攝氏度的溫度下反應(yīng)生成碲氫化鈉或碲氫化鉀。
2、含半胱氨酸多肽輔助合成碲化鎘量子點以水為溶劑，將濃度為0.0001～0.1摩爾/升的鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物與含半胱氨酸多肽混合，調(diào)節(jié)溶液的pH值至7-11，鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物與含半胱氨酸多肽的摩爾比為1∶10至1∶1，然后注入碲氫化鈉或碲氫化鉀，鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物與碲氫化鈉或碲氫化鉀的摩爾比為10∶1至1∶1，在0-100攝氏度的溫度下攪拌1-10分鐘，得到碲化鎘前體溶液。將碲化鎘前體溶液在70-140攝氏度下加熱1-20小時，得到發(fā)光范圍在480-650nm的不同量子點。
本發(fā)明所述的含半胱氨酸多肽結(jié)構(gòu)特征多肽含有3-20個氨基酸，至少含有一個半胱氨酸，其它氨基酸為α-，β-型氨基酸。
本發(fā)明所述的鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物包括硝酸鎘、氧化鎘、高氯酸鎘、氯酸鎘、醋酸鎘、硫酸鎘、碘酸鎘、氫氧化鎘、氯化鎘、碘化鎘、溴化鎘、碳酸鎘等。
本發(fā)明的方法成本低，操作簡便，條件溫和，重現(xiàn)性好。合成產(chǎn)物碲化鎘量子點具有水溶性和生物相容性好，毒性小，熒光量子產(chǎn)率高，發(fā)光范圍寬等特點，在免疫分析，基因分析，活體熒光成像，臨床診斷，藥物篩選等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景具體實施方式
以下通過幾個具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述。以下實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。
實施例1(1).碲氫化鈉制備將0.08克硼氫化鈉固體和0.132克碲粉放入到一個小的燒瓶中，加入20毫升水。于0攝氏度下反應(yīng)8個小時后，生成碲氫化鈉，備用。
(2).谷胱甘肽輔助合成碲化鎘量子點以水為溶劑，將濃度為0.00125摩爾/升的氯化鎘與0.0025毫摩爾/升谷胱甘肽混合，調(diào)節(jié)溶液的pH值至9，然后注入0.000625摩爾/升碲氫化鈉，在25攝氏度的溫度下攪拌10分鐘，得到碲化鎘前體溶液。將碲化鎘前體溶液在80攝氏度下加熱1-20小時得到發(fā)光范圍在480-650nm的不同量子點。
實施例2(1).碲氫化鉀制備將0.18克硼氫化鉀固體和0.264克碲粉放入到一個小的燒瓶中，加入20毫升水。于0攝氏度下反應(yīng)8個小時后，生成碲氫化鉀，備用。
(2).甘胱甘肽輔助合成碲化鎘量子點以水為溶劑，將濃度為0.02摩爾/升的醋酸鎘與0.05毫摩爾/升甘胱甘肽混合，調(diào)節(jié)溶液的pH值至11，然后注入0.01摩爾/升碲氫化鈉，在25攝氏度的溫度下攪拌10分鐘，得到碲化鎘前體溶液。將碲化鎘前體溶液在120攝氏度下加熱0.5-3小時得到發(fā)光范圍在520-650nm的不同量子點。
實施例3(1).碲氫化鈉制備將0.08克硼氫化鈉固體和0.132克碲粉放入到一個小的燒瓶中，加入20毫升水。于0攝氏度下反應(yīng)8個小時后，生成碲氫化鈉，備用。
(2).谷胱丙肽輔助合成碲化鎘量子點以水為溶劑，將濃度為0.1摩爾/升的高氯酸鎘與0.1摩爾/升谷胱丙肽混合，調(diào)節(jié)溶液的pH值至8，然后注入0.025摩爾/升碲氫化鈉，在25攝氏度的溫度下攪拌10分鐘，得到碲化鎘前體溶液。將碲化鎘前體溶液在140攝氏度下加熱5分鐘至1小時，得到發(fā)光范圍在480-650nm的不同量子點。
權(quán)利要求
1.一種含半胱氨酸多肽輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法，其特征在于包括如下步驟1)碲氫化鈉或碲氫化鉀制備將摩爾比為1∶4至4∶1的硼氫化鈉或硼氫化鉀和碲粉置于水中，在0-50攝氏度的溫度下反應(yīng)生成碲氫化鈉或碲氫化鉀；2)含半胱氨酸多肽輔助合成碲化鎘量子點以水為溶劑，將濃度為0.0001～0.1摩爾/升的鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物與含半胱氨酸多肽混合，調(diào)節(jié)溶液的pH值至7-11，鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物與含半胱氨酸多肽的摩爾比為1∶10至1∶1，然后注入碲氫化鈉或碲氫化鉀，鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物與碲氫化鈉或碲氫化鉀的摩爾比為10∶1至1∶1，在0-100攝氏度的溫度下攪拌1-10分鐘，得到碲化鎘前體溶液；將碲化鎘前體溶液在70-140攝氏度下加熱1-20小時，得到發(fā)光范圍在480-650nm的不同量子點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的含半胱氨酸多肽輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法，其特征在于所述含半胱氨酸多肽含有3-20個氨基酸，至少含有一個半胱氨酸，其它氨基酸為α-，β-型氨基酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的含半胱氨酸多肽輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法，其特征在于所述的鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物包括硝酸鎘、氧化鎘、高氯酸鎘、氯酸鎘、醋酸鎘、硫酸鎘、碘酸鎘、氫氧化鎘、氯化鎘、碘化鎘、溴化鎘、碳酸鎘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含半胱氨酸多肽輔助合成高發(fā)光碲化鎘量子點的方法，采用含半胱氨酸多肽(如谷胱甘肽)為穩(wěn)定劑，以鎘鹽或鎘的氧化物、氫氧化物和碲氫化鈉或碲氫化鉀，碲粉為原料，在水溶液合成碲化鎘熒光量子點，其量子產(chǎn)率為40－65％，發(fā)光范圍480nm－650nm；本發(fā)明的方法成本低，操作簡便，條件溫和，重現(xiàn)性好。合成產(chǎn)物碲化鎘量子點具有水溶性和生物相容性好，毒性小，熒光量子產(chǎn)率高，發(fā)光范圍寬等特點，在免疫分析，基因分析，活體熒光成像，臨床診斷，藥物篩選等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G01N33/533GK1793283SQ20051011123
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者任吉存, 錢惠鋒, 仇欣 申請人:上海交通大學