一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法与流程

一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法，属于分析化学技术领域。本发明是一种通过圆偏振光照射，将手性量子点转变为手性量子棒的制备方法。

背景技术：

半导体材料是由II B族元素(Zn，Cd，Hg等)和 VI A族元素（O，S，Se，Te等）形成的化合物半导体材料。具有带隙宽、激子束缚能大、直接能带跃迁等优点。是重要的发光、激光、光学材料，己成为化学、生物和医学等多学科交叉研究的新热点。

量子点是一种典型的零维半导体材料，能够通过激发产生荧光，具有粒子尺寸小、比表面积大等特性，同时还具有表面效应、量子尺寸效应、协同效应、宏观量子隧道效应等独特的光学、电学和物理学性质。

量子棒作为一种一维半导体材料，具有吸收光子能力强、电子传递速度快、电子收集能力强等优点，其优异的特性在光学、生物标记、新型器件、传感器和催化剂等方面具有广阔的应用前景。

碲化镉（CdTe）作为一种优良的半导体材料，具有特殊的光学、热学性质、超导电性能等，可广泛用于太阳能电池、化学传感器、半导体发光器件、热电材料、非线性光学材料、光敏元件、气敏元件等领域，因此，通过简单可行的方法制备形貌规则、性质优良的碲化镉成为人们关注的研究领域之一。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有合成方法的不足，提供了一种基于圆偏振光制备形貌规则的手性量子棒的方法。

本发明的技术方案：一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法，主要包括两部分：

1.手性量子点的合成，其合成主要包括前驱体的合成，以及量子点的合成。

2.在圆偏振光的照射下，手性量子点转变为手性量子棒。

手性量子棒合成的具体步骤为：

1．合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点

1.1合成NaHTe前驱体

称取100mg NaBH₄和40 mg碲粉，将其溶于5mL超纯水，在氮气的保护下于冰浴中反应4h，最终得到粉色的溶液，即得到NaHTe前驱体。

1.2碲化镉量子点的合成

称取285 mg氯化镉，溶于72mL超纯水中，向其中加入3mL 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出现大量白色沉淀，然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH为12，此时沉淀消失，溶液变澄清。边搅拌边向溶液中通氮气，以排除其中的氧气20min后继续在氮气的保护下将溶液加热到沸腾，取4mL前驱体并快速注入，溶液立即变为红色，继续加热，使溶液保持沸腾并回流8h，冷却到室温，即得到L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点。

2.合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

取上述合成的碲化镉量子点90μL，碱基长度1839的鲑鱼精DNA （购买于Invitrogen 公司、10mg/mL）10μL，混合置于透明比色皿中，用右旋圆偏振光照2h，即得到碲化镉量子棒。

鲑鱼精DNA如SEQ ID NO: 1所示。

合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒，只需将L型半胱氨酸换成D型半胱氨酸，右旋圆偏振光换成左旋圆偏振光即可，其他条件皆与L型半胱氨酸修饰的量子棒相同。

本发明的有益效果：本发明解决了一般的量子棒水相合成困难、形貌难以控制等缺点，以及繁琐的有机相转到水相导致的荧光猝灭、性质不稳定等问题，直接在水溶液中通过圆偏振光将量子点转变为量子棒，使其更有利于在疾病诊断和治疗等生物和医学方面的广泛应用。

附图说明

图1为手性量子点的电镜照片。

图2为手性量子棒的电镜照片。

具体实施方式

实施例1合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

1．合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点

1.1合成NaHTe前驱体

称取100mg NaBH₄和40 mg碲粉，将其溶于5mL超纯水，在氮气的保护下于冰浴中反应4h，最终得到粉色的溶液，即可得到NaHTe前驱体。

1.2碲化镉量子点的合成

称取285 mg氯化镉，溶于72mL超纯水中，向其中加入3ml 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出现大量白色沉淀，然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH为12，此时沉淀消失，溶液变澄清。边搅拌边向溶液中通氮气，以排除其中的氧气20min后继续在氮气的保护下将溶液加热到沸腾，取4mL前驱体并快速注入，溶液立即变为红色，继续加热，使溶液保持沸腾并回流8h，冷却到室温，即得到L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点。

2.合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

取上述合成的碲化镉量子点90μL，碱基长度1839的鲑鱼精DNA （购买于Invitrogen 公司、10mg/mL）10μL，混合置于透明比色皿中，用右旋圆偏振光照2h，即得到碲化镉量子棒。

鲑鱼精DNA如SEQ ID NO: 1所示。

实施例2合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒，只需将L型半胱氨酸换成D型半胱氨酸，右旋圆偏振光换成左旋圆偏振光即可，其他条件皆与L型半胱氨酸修饰的量子棒相同。

<210> SEQ ID NO: 1

<211> 1839

<212> DNA

<213> 鲑鱼精DNA

<400> 1

Atgcacccca ctacactcat cttaagctca tcccttttaa taatctttgc acttctaatc 60

tatcctctta tcaccactct cacccctacc cctcagcaca aaaactgatc ccttaaccaa 120

gtgaaaactg ccatcaaaat ggccttccta gtaagcttac tccccctttt tatmttcact 180

caccacaacc tttgatatta accttagctt taaatttgac cactactacc ttacactccc 240

tcttatgggc cccattattt ttaccccgat cgccctgtac gtaacctgat ctattctcga 300

attcggtcat tctagccgcc accggcaaat cagcctcaac ttctccaaca tgctaggatt 360

cttccccgag atcaaggaac tgaaactatc gtcactaact gacaatgaat aaaccatcat 420

ggtacataca tgccgacccc aatataaacc ggttctttaa atatctcctc ctcagctgta 480

atttataacc gtgtaggaga catcctcctc attgggtgat ggcacggacg ggctgcggac 540

ttatcttgag tatggcctgg ttcgcaataa accttaactc ctgagaaatt caacaaatat 600

ttgcctcttc aaaagggcaa tttggacttc acccgtgact tccttcagcg atagaaggtc 660

ctacgccggt atctgcccta ctacactcca gcaccatagt agtcgcgggc atcttcctat 720

taattcgact ccaccctctt atagcacttg cttatgccta ggagccctaa aaaataacca 780

aacagcccta acccacccta ttcaccgcta cctgtgccct aacacaaaat gatattaaaa 840

aaattgttgc attctctacg tccagtcaac taggacttat gatagttacc atcggactta 900

atcaaccaca actagccttt ctccacatct gcactcacgc attcttcaaa gctatacttt 960

tcttatgctc gggctcaatt attcacagtt taaacgaggc atacacaacc tcaccccatt 1020

tactttcctg attgccataa ttattttagt caccgccaat aacatatttc aactattcat 1080

cggctgagaa ggagttggaa ttatatcgtt acgctaacac agctgccata catcctccta 1140

cgaacaagat atccgaaaaa tagggcctta caatcggaag ccttgcactt accggcaccc 1200

ccttcttagc agggtttttc tctaaagatg ctattattga agccttaaac acctcccacc 1260

tcaacgcctg ggccctcact cttaccttac tagccacctc attcactgcc atttacagcc 1320

tccgagttat ctttttcgtc tctatgggac acccccgctt tacgacaacg gcccctatta 1380

atgaaaataa cccatccgta attaacccaa tcaagcggct agcctggggg agcatcattg 1440

caggactact aattacatcg aatttcctcc ctaccaacac acccgtaata actatgccca 1500

cccacttgaa attagccgct ctcctggtta ccatcttagg tcttctcatt gcattagaac 1560

ttgcgtcact aactagcaag caatttaaaa ctacacccaa cattatcaca cactatcatc 1620

caccgattaa ttcctaaact aaacttaact ctaggacaaa ccattgccag ccaaatggtt 1680

gatcaaacat gatttgaaaa agtcggcccg aaaggaatta tttcaacgca cctacccata 1740

gtcacaacga caagtaacat ccaacaaggc ataattaaaa catacctcac tctatttttc 1800

ctttcaacaa ctctagctgt tctactgaca ttaacctag 1839