多肽-量子点纳米复合物溶液及其合成方法
【专利摘要】本发明提供一种多肽-量子点纳米复合物溶液的合成方法，其包括如下步骤：一、称取氯化镉、硫代甘油并将其溶解于超纯水中，调节溶液pH值9-10，得到第一前体储备液；二、称取硫酸锌、硫代甘油并将硫酸锌、硫代甘油溶解于超纯水中，调节溶液pH值9-10，得到第二前体储备液；三、称取多肽并将多肽溶解于超纯水中，得到第三前体储备液；四、称取碲粉、硼氢化钠并将碲粉、硼氢化钠溶解于超纯水中，静置，得到第四前体储备液；五、取第一前体储备液，加入不同体积的第二前体储备液、第三前体储备液、及第四前体储备液，将最终的混合液加热然后冷却到室温，即得到多肽-量子点纳米复合物溶液。本发明还提供了一种多肽-量子点纳米复合物溶液。
【专利说明】多肽-量子点纳米复合物溶液及其合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多肽-量子点纳米复合物的合成方法，具体涉及一种多肽-量子点纳米复合物溶液的一步水相合成方法。
【背景技术】
[0002]量子点是由成百上千个原子组成、粒径在f IOOnm的半导体纳米微晶粒，能够接受激发光而产生荧光，且发射光的波长可控，作为生物探针已被广泛应用于分子生物学、医学诊断学等学科中。
[0003]目前，量子点的合成分为高温油相合成法与水相合成法，庞代文等(中国专利号为:ZL200510120546.1)采用高温有机方法制备了 CdSe量子点，韩鹤友等(中国专利申请号:200510019940.6)采用水相法合成了 CdSe量子点。宋振伟等(中国专利申请号:200810032389.2)公开了一种硅烷包裹半导体量子点的方法，孙康等(中国专利申请号:200810032996.9)公开了一种水溶性ZnCdSe量子点的水热制备方法，储茂泉等(中国专利申请号:200410016424.3)公开了一种用作生物医学荧光探针的量子点微球的制备方法，严秀平等(中国专利申请号:200710150113.X)公开了一种环糊精修饰的CdTe量子点的水相制备方法，但是为了构建基于量子点的纳米探针，需要在合成的量子点表面偶联目标的生物分子(如:多肽、核酸、抗体等)。因此，基于量子点的纳米探针往往需要通过两步才能实现，即合成与修饰。修饰过程操作复杂，费时费力，极大限制了基于量子点的纳米探针在生物领域的推广与应用。
[0004]目前多肽-量子点纳米复合物的制备方法，主要分两步进行，首先合成量子点，然后利用化学交联、物理吸附等方式将多肽组装到量子点表面形成多肽-量子点纳米复合物。过程复杂，特别是交联过程往往造成量子点发光性能损失。
[0005]基于以上情况，有必要研究一种一步实现合成与修饰的量子点水相合成新方法，并结合金属浴加热实现多肽功能化量子点的一步制备。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简便、反应条件温和、重现性好、单分散好的波长可调的多肽-量子点复合物溶液的合成方法以及多肽-量子点复合物溶液。
[0007]解决本发明的技术问题所采取的技术方案是:提供一种多肽-量子点纳米复合物溶液的合成方法，所述合成方法包括如下步骤:
[0008]步骤一、称取氯化镉、硫代甘油并将氯化镉、硫代甘油溶解于超纯水中，调节溶液PH值9-10，得到第一前体储备液；
[0009]步骤二、称取硫酸锌、硫代甘油并将硫酸锌、硫代甘油溶解于超纯水中，调节溶液PH值9-10，得到第二前体储备液；
[0010]步骤三、称取多肽并将多肽溶解于超纯水中，得到第三前体储备液；
[0011]步骤四、称取碲粉、硼氢化钠并将碲粉、硼氢化钠溶解于超纯水中，静置，得到第四前体储备液；
[0012]步 骤五、取第一前体储备液，加入不同体积的第二前体储备液，再加入不同体积的第三前体储备液，最后加入不同体积的第四前体储备液，将最终的混合液加热然后冷却到室温，即得到多肽-量子点纳米复合物溶液。
[0013]优选地，在步骤四中，静置时间为12小时。
[0014]优选地，在步骤五中，加热条件为:在恒温加热器内在90-100°C加热，加热时间为1小时到48小时。
[0015]本发明还提供了一种根据以上所述的合成方法制备的多肽-量子点纳米复合物溶液。。
[0016]与现有技术相比，本发明由于在量子点合成过程中同步实行了合成与修饰，可以避免水相合成量子点再修饰过程中产生量子点荧光降低等问题，采用恒温加热法，具有方法简便、反应条件可控、时间短、重现性好等优点，产物由多种元素组成，只需改变元素的比例和反应时间就可以合成不同荧光的量子点。在分子生物学、细胞生物学、医学诊断学及生物医学活体成像等方面具有极大的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0018]图1为本发明实施例1-6得到的量子点的发射光谱；
[0019]图2为本发明实施例1-6得到的量子点在紫外光照射下的照片；
[0020]图3为本发明实施例6得到的量子点与细胞孵育后的成像结果图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]本发明提供一种多肽-量子点纳米复合物溶液，通过组成元素的比例和反应时间调节量子点的发射波长，通过多肽的种类调控量子点的性质。通过将多肽、Cd离子，Zn离子、Te离子同时加入反应体系，在有氧气环境中采用恒温加热一步合成多肽-量子点纳米复合物溶液。
[0023]本发明提供了一种方法简便、反应条件温和、重现性好、单分散好的多肽-量子点复合物溶液的合成方法。这种量子点的合成方法简便，产物由多种元素组成，只需改变元素的比例和反应时间就可以合成从可见到近红外不同荧光的量子点，通过在反应体系中加入不同功能的多肽可以一步同时实现量子点的合成与多肽修饰。
[0024]本发明提供的一种多肽-量子点纳米复合物溶液的合成方法，包括如下步骤:
[0025]步骤一、称取氯化镉0.03、.4g、硫代甘油0.05^1.2g并将其解溶于100mL的超纯水中，调节溶液的PH值到pH值9-10，得到第一前体储备液；
[0026]步骤二、称取硫酸锌0.03、.06g，硫代甘油0.02、.1g,并将其溶解于IOml超纯水中，调节溶液PH值到pH值9-10，得到第二前体储备液；
[0027]步骤三、称取多肽Ι-lOmg，并将其溶解于Iml超纯水中，得到第三前体储备液；[0028]步骤四、称取碲粉0.01-0.04g，硼氢化钠0.025~0.08g,并将其溶解于Iml超纯水中，静置12小时，得到第四前体储备液；
[0029]步骤五、取Iml的第一前体储备液，加入0.01-0.1ml的第二前体储备液，再加入
0.01-0.05ml的第三前体储备液，最后加入0.01-0.05ml的第四前体储备液，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为9(Ti0(rc加热I小时到48小时，然后降到室温，即得到多肽-量子点纳米复合物溶液。
[0030]所采用的恒温加热金属浴(恒温加热装置)是结合微电脑控制和半导体制冷技术制造一款恒温加热仪器，具有升温快速，均匀，温度可控，重现性好的特点。
[0031]实施例1:
[0032]步骤一、第一前体储备液(前体储备液A)的制备:称取氯化镉0.03g，硫代甘油
0.05g，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到9，备用。
[0033]步骤二、第二前体储备液(前体储备液B)的制备:称取硫酸锌0.03g，硫代甘油
0.02g，溶解于IOml超纯水中，调节溶液pH值到9，备用。
[0034]步骤三、第三前体储备液(前体储备液C)的制备:称取多肽10mg，溶解于Iml超纯水中，备用。
[0035]步骤四、第四前体储备液(前体储备液D)的制备:称取碲粉0.040g，硼氢化钠
0.08g，溶解于Iml超纯水中，静置12小时，备用。
[0036]步骤五、多肽-量子点复合物的合成:取Iml前体储备液A，加入0.1ml的前体储备液B，再加入0.05ml的前体储备液C，最后加入0.01ml的前体储备液D，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为100°C加热I小时(h)，然后降温到室温，即得到本发明所需要的多肽-量子点复合物溶液。其发射波长在530nm附近，其荧光光谱和照片见图1与图2。
[0037]实施例2:
[0038]步骤一、前体储备液A的制备:称取氯化镉0.04g，硫代甘油0.lg，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0039]步骤二、前体储备液B的制备:称取硫酸锌0.05g，硫代甘油0.08g，溶解于IOml超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0040]步骤三、前体储备液C的制备:称取多肽4mg，溶解于Iml超纯水中，备用。
[0041]步骤四、前体储备液D的制备:称取碲粉0.01g，硼氢化钠0.025g，溶解于Iml超纯水中，静置12小时，备用。
[0042]步骤五、多肽-量子点复合物的合成:取Iml前体储备液A，加入0.04ml的前体储备液B，再加入0.02ml的前体储备液C，最后加入0.05ml的前体储备液D，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为100°C加热6h，然后降温到室温，即得到本发明所需要的多肽-量子点复合物溶液。其发射波长在550nm附近，其荧光光谱和照片见图1与图2。
[0043]实施例3:
[0044]步骤一、前体储备液A的制备:称取氯化镉0.lg，硫代甘油0.2g，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到9，备用。
[0045]步骤二、前体储备液B的制备:称取硫酸锌0.03g，硫代甘油0.07g，溶解于IOml超纯水中，调节溶液pH值到9，备用。
[0046]步骤三、前体储备液C的制备:称取多肽3mg，溶解于Iml超纯水中，备用。[0047]步骤四、前体储备液D的制备:称取碲粉1.2g,硼氢化钠0.08g，溶解于Iml超纯水中，静置12小时,备用。
[0048]步骤五、多肽-量子点复合物的合成:取Iml前体储备液A，加入0.05ml的前体储备液B，再加入0.05ml的前体储备液C，最后加入0.05ml的前体储备液D，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为10(TC加热15h，然后降温到室温，即得到本发明所需要的多肽-量子点复合物溶液。其发射波长在560nm附近，其荧光光谱和照片见图1与图2。
[0049]实施例4:
[0050]步骤一、前体储备液A的制备:称取氯化镉0.4g，硫代甘油1.2g，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0051]步骤二、前体储备液B的制备:称取硫酸锌0.03g，硫代甘油0.05g，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0052]步骤三、前体储备液C的制备:称取多肽5mg，溶解于Iml超纯水中，备用。
[0053]步骤四、前体储备液D的制备:称取碲粉0.04g，硼氢化钠0.025g，溶解于Iml超纯水中，静置12小时，备用。
[0054]步骤五、多肽-量子点复合物的合成:取Iml前体储备液A，加入0.02ml的前体储备液B，再加入0.05ml的前体储备液C，最后加入0.03ml的前体储备液D，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为10(TC加热20h，然后降温到室温，即得到本发明所需要的多肽-量子点复合物溶液。其发射波长在570nm附近，其荧光光谱和照片见图1与图2。
[0055]实施例5:
[0056]步骤一、前体储备液A的制备:称取氯化镉0.3g，硫代甘油1.2g，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0057]步骤二、前体储备液B的制备:称取硫酸锌0.03g，硫代甘油0.05g，溶解于IOml超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0058]步骤三、前体储备液C的制备:称取多肽lmg，溶解于Iml超纯水中，备用。
[0059]步骤四、前体储备液D的制备:称取碲粉0.040g，硼氢化钠0.025g，溶解于Iml超纯水中，静置12小时，备用。
[0060]步骤五、多肽-量子点复合物的合成:取Iml前体储备液A，加入0.05ml的前体储备液B，再加入0.03ml的前体储备液C，最后加入0.04ml的前体储备液D，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为95°C加热36h，然后降温到室温，即得到本发明所需要的多肽-量子点复合物溶液。其发射波长在590nm附近，其荧光光谱和照片见图1与图2。
[0061]实施例6:
[0062]步骤一、前体储备液A的制备:称取氯化镉0.4g，硫代甘油1.2g，溶解于100mL超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0063]步骤二、前体储备液B的制备:称取硫酸锌0.06g，硫代甘油0.1g,溶解于IOml超纯水中，调节溶液pH值到10，备用。
[0064]步骤三、前体储备液C的制备:称取多肽lmg，溶解于Iml超纯水中，备用。
[0065]步骤四、前体储备液D的制备:称取碲粉0.040g，硼氢化钠0.08g，溶解于Iml超纯水中，静置12小时，备用。[0066]步骤五、多肽-量子点复合物的合成:取Iml前体储备液A，加入0.1ml的前体储备液B，再加入0.05ml的前体储备液C，最后加入0.05ml的前体储备液D，放置在恒温加热金属浴(恒温加热装置)内，设置合成条件为90°C加热48h，然后降温到室温，即得到本发明所需要的多肽-量子点复合物溶液。其发射波长在630nm附近，其荧光光谱和照片见图1与图2，其与细胞孵育后的显微荧光成像结果见图3，可以看到量子点的荧光信号在细胞膜的荧光信号内，说明量子点进入了细胞。
[0067]由于在量子点合成过程中同步实行了合成与修饰，可以避免水相合成量子点再修饰过程中产生量子点荧光降低等问题，采用恒温金属浴加热法，具有方法简便、反应条件可控、时间短、重现性好等优点，产物由多种元素组成，只需改变元素的比例和反应时间就可以合成不同荧光的量子点。在分子生物学、细胞生物学、医学诊断学及生物医学活体成像等方面具有极大的应用前景。
[0068]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多肽-量子点纳米复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骤: 步骤一、称取氯化镉、硫代甘油并将氯化镉、硫代甘油溶解于超纯水中，调节溶液PH值9-10，得到第一前体储备液； 步骤二、称取硫酸锌、硫代甘油并将硫酸锌、硫代甘油溶解于超纯水中，调节溶液pH值9-10，得到第二前体储备液； 步骤三、称取多肽并将多肽溶解于超纯水中，得到第三前体储备液； 步骤四、称取碲粉、硼氢化钠并将碲粉、硼氢化钠溶解于超纯水中，静置，得到第四前体储备液； 步骤五、取第一前体储备液，加入不同体积的第二前体储备液，再加入不同体积的第三前体储备液，最后加入不同体积的第四前体储备液，将最终的混合液加热然后冷却到室温，即得到多肽-量子点纳米复合物溶液。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，在步骤四中，静置时间为12小时。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，在步骤五中，加热条件为:在恒温加热器内在90-100°C加热，加热时间为I小时到48小时。
4.一种根据权利要求1-3任意一项所述的合成方法制备的多肽-量子点纳米复合物溶液。
【文档编号】C09K11/88GK103897699SQ201210571811
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2012年12月25日
【发明者】蔡林涛, 张鹏飞, 贾静, 高笃阳, 盛宗海, 胡德红, 龚萍 申请人:深圳先进技术研究院