專(zhuān)利名稱(chēng)：镥氟化物為主要成分的納米顆粒用于生物檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及以镥氟化物為主要成分的納米顆粒在生物檢測(cè)以及制備用于生物檢測(cè)的試劑中的應(yīng)用。另外，本發(fā)明還涉及上述應(yīng)用中使用的納米顆粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
具有納米尺度的稀土材料(也稱(chēng)稀土納米材料)因其具有獨(dú)特的4f電子結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)獨(dú)特的光、電、磁學(xué)性質(zhì)，特別是稀土上轉(zhuǎn)化發(fā)光納米材料能夠吸收兩個(gè)或者多個(gè)低能量的光子(近紅外光或者紅外光)而發(fā)射出一個(gè)高能量的光子(紫外光或者可見(jiàn)光)。稀土上轉(zhuǎn)化發(fā)光納米材料通常由基質(zhì)材料、發(fā)光稀土離子和敏化稀土離子組成。其中，主要稀土離子有Yb3+、Er3+、Ho3+、Sm3+、Pr3+和Tm3+可以和大量的成鹽材料形成基質(zhì)材料從而形成納米級(jí)的材料。目前合成的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料絕大多數(shù)是摻雜了 Yb/Er，Yb/Tm, Yb/Ho作為納米 材料中稀土元素的組成。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，盡管這些材料在成像方面得到了應(yīng)用，但是在生物(成像)檢測(cè)中卻有相當(dāng)大的局限性。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)于生物檢測(cè)，特別是對(duì)于高靈敏的活體成像而言，現(xiàn)有稀土納米材料在水溶性、與生物細(xì)胞或分子的相容性以及發(fā)光的穿透深度等具有一定局限，因而在應(yīng)用于生物檢測(cè)領(lǐng)域時(shí)，稀土納米材料最好具有如下特征尺寸均勻且小于200nm，具有良好的水溶性，易于與生物分子連接或被生物(細(xì)胞)吸收，以及具有優(yōu)良的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)。為此，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，跳出了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)尺寸小于200nm的稀土材料主要集中于對(duì)Y、La、Ca、Sr、Gd等元素的研究的框架，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了以镥氟化物為主要成分的納米顆粒用于生物檢測(cè)，其提供新的、發(fā)光性質(zhì)更好的納米顆粒尺寸均勻且小于200nm,具有良好的水溶性，易于與生物分子連接或被生物(細(xì)胞)吸收，不但實(shí)現(xiàn)了活體成像，而且具有良好的穿透深度，大大降低了生物體的背景熒光，在相同的激發(fā)下可實(shí)現(xiàn)多標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供以镥氟化物為主要成分的納米顆粒用于生物檢測(cè)的技術(shù)方案。另外，本發(fā)明的目的還在于提供上述技術(shù)方案中所用的納米顆粒及其與細(xì)胞的共孵
育物等。具體而言，在第一方面，本發(fā)明提供了粒徑不大于200nm的納米顆粒在生物檢測(cè)中或在制備用于生物檢測(cè)的試劑中的應(yīng)用，其中，
所述納米顆粒中的稀土元素(即X)包括Lu和Yb,并且包括選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種，而且不包括其他稀土元素；
并且，以占稀土元素的摩爾百分比計(jì)，Lu占53-90% (優(yōu)選為55-88%)，Yb占8-40% (優(yōu)選為10-40%)，選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種的稀土元素占0_8% (優(yōu)選為1_5%)。
納米顆粒中所包括的稀土元素組合如上所述，以Lu為主。具體而言，所述納米顆粒是選自NaXF4納米顆粒、LiXF4納米顆粒、KXF4納米顆粒、XOF納米顆粒、和XF3納米顆粒中一種或多種的納米顆粒，其中X為上述的稀土元素組成，即X為稀土元素,其包括Lu和Yb,并且包括選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種，而且不包括其他稀土元素。在X中，以摩爾百分比計(jì)，Lu 占 53-90% (優(yōu)選為 55-88%), Yb 占 8-40% (優(yōu)選為 10-40%)，選自 Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種的稀土元素占0-8% (優(yōu)選為1-5%)。優(yōu)選在本發(fā)明的第一方 面中，納米顆粒中的稀土元素及其摩爾百分比選自如下表所示的組
權(quán)利要求
1.粒徑不大于200nm的納米顆粒在生物檢測(cè)中或在制備用于生物檢測(cè)的試劑中的應(yīng)用，其中， 所述納米顆粒中的稀土元素(即X)包括Lu和Yb,并且包括選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種，而且不包括其他稀土元素； 并且，以占稀土元素的摩爾百分比計(jì)，Lu占53-90%，Yb占8-40%，選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種的稀土元素占0-8%。
2.權(quán)利要求I所述的應(yīng)用，其中所述納米顆粒是選自NaXF4納米顆粒、LiXF4納米顆粒、KXF4納米顆粒、XOF納米顆粒、和XF3納米顆粒中一種或多種的納米顆粒，X為權(quán)利要求I所述的稀土元素。
3.權(quán)利要求I或2所述的應(yīng)用，其中納米顆粒中的稀土元素及其摩爾百分比選自如下表所示的組
4.權(quán)利要求1-3之任一所述的應(yīng)用，其中所述生物檢測(cè)包括細(xì)胞成像、動(dòng)物體內(nèi)器官或組織成像(如，肝臟、脾臟或淋巴結(jié)成像)、或生物大分子(如，DNA)檢測(cè)。
5.權(quán)利要求1-4之任一所述的應(yīng)用，其中所述試劑包括納米顆粒、雙層納米顆粒、水溶性改性的納米顆?；蛩鼈冎我慌c細(xì)胞的共孵育物，其中，所述納米顆粒可由水熱法、熱解法、或溶劑熱法制備； 所述雙層納米顆?？捎扇缦路椒ㄖ苽? 取納米顆粒分散到油酸中，和選自LiOH、KOH和NaOH的堿、水以及醇混合均勻，再加入LuCl3水溶液攪拌，隨后再加入NaF或KF水溶液攪拌，然后于170_230°C熱處理5_20小時(shí)，冷卻后加入正己烷，離心收集沉淀，再加入乙醇析出沉淀并離心分離沉淀，洗滌沉淀后真空干燥； 所述水溶性改性的納米顆?？捎扇缦路椒ㄖ苽淙〖{米顆粒分散到環(huán)己燒中，加入醇、水和K2CO3,混勻后再加入Lemieux-vonRudloff 試劑(含 5. 7 mM KMnO4 和 0. 105 M NaIO4 的水溶液)，然后于 35-45 °C攪拌 24-60小時(shí)，冷卻后離心收集沉淀，洗滌沉淀后真空干燥。
6.用于權(quán)利要求1-5之任一所述的納米顆粒、雙層納米顆粒、或水溶性改性的納米顆?；蛩鼈冎我慌c細(xì)胞的共孵育物。
7.權(quán)利要求6所述的納米顆粒、雙層納米顆粒、或水溶性改性的納米顆粒的制備方法。
8.權(quán)利要求7所述的納米顆粒的制備方法，其為水熱法，包括， 將權(quán)利要求I所述的稀土元素離子鹽、選自油酸、亞油酸、六氨基己酸和肉桂酸的羧酸、乙醇和水均勻混合，隨后加入LiF、NaF, KF或者NH4F水溶液，攪拌均勻后于130_220°C水熱處理，冷卻后加入選自氯仿、乙醇、和/或正己烷的有機(jī)溶劑，收集沉淀，洗滌后干燥。
9.權(quán)利要求7所述的納米顆粒的制備方法，其為熱解法，包括，將權(quán)利要求I所述的稀土元素離子的三氟乙酸鹽分散于選自油酸、亞油酸、六氨基己酸和肉桂酸的羧酸、油胺和十八烯組成的混合溶劑，升溫除去其中的水份后，于25(T340°C裂解三氟乙酸鹽，冷卻后加入環(huán)己烷，超聲分散并收集沉淀，洗滌后干燥。
10.權(quán)利要求7所述的納米顆粒的制備方法，其為溶劑熱法，包括， 將權(quán)利要求I所述的稀土元素離子鹽、選自油酸、亞油酸、六氨基己酸和肉桂酸的羧酸和十八烯，隨后加入選自LiOH、NaOH和KOH的堿和NH4F醇溶液，升溫除去其中的醇，再在惰性氣體保護(hù)下于25(T340°C反應(yīng)，冷卻后加入甲苯，收集沉淀，洗滌后干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及以镥氟化物為主要成分的納米顆粒在生物檢測(cè)以及制備用于生物檢測(cè)的試劑中的應(yīng)用。另外，本發(fā)明還涉及上述應(yīng)用中使用的納米顆粒及其制備方法。此類(lèi)材料尺寸小于200nm，具有優(yōu)良的發(fā)光性質(zhì)，可作為發(fā)光探針用于生物成像和生物檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK102735659SQ201110080438
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者劉倩, 李富友, 楊天赦 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)