一种磁性荧光双功能量子点及其制备方法和应用_5

文档序号:9904242阅读:来源:国知局
Se量子 点固体加入5mL甲苯中并超声分散。结果发现该水溶性量子点无法在甲苯中均匀分散,得不 到水溶性量子点的有机溶液,因此无法继续后面的步骤,从而无法制得磁性巧光双功能量 子点。
[0175] 测试例
[0176] 将实施例1-9和对比例1制备得到的磁性巧光双功能量子点11~19和D1按照W下 方法进行测试,并将结果记于表1。
[0177] (1)电镜扫描照片:将实施例3制备得到的磁性巧光双功能量子点13进行电镜扫 描,所得结果见图1,从图1中可W看出,量子点近似呈球形,尺寸分布相对比较集中,分散性 良好,晶格条纹清晰。
[0178] (2)粒径(nm):使用马尔文Ze化sizer Nano纳米粒度仪检测,所得结果见表1。
[0179] (3)巧光发射波长(nm):使用LS-55巧光光谱仪仪器(美国,PE公司)检测,所得结果 见表1;另外,将实施例1-4制得的II~14为代表将它们的巧光光谱图绘于图2中,从图2可W 看出制备得到的量子点巧光发射峰对称,不同的量子点的巧光发射波长可W覆盖370- 800nm的范围,因此本发明通过选用不同的量子点,巧光发射可W实现在370-800nm可调。
[0180] (4)磁性性能:图3为向娃鱼精DM中加入实施例1制备的磁性巧光双功能量子点11 前后,W及施加磁场前后的紫外-可见吸收光谱,从图中可W看出,加入量子点后,娃鱼精 DNA的26化m处的吸收峰略有降低,外加0.2T的磁场后,吸收峰降低更为明显,外加磁场24小 时后,吸收峰进一步降低。上述实验结果表明,在磁场作用下,量子点与娃鱼精DNA有更强的 相互作用。W上数据也说明,本发明制备的量子点可用作基因转染载体。
[0181] (5)量子产率(%):分别用TU-1900紫外-可见分光光度计和LS-55巧光光谱仪,测 定量子点溶液的紫外-可见吸收光谱和巧光发射光谱。W罗丹明6G为参比(例外的是化Se量 子点W硫酸哇嘟(0.1mol · 1/1此S化溶液)为参比),测量合成所得量子点溶液的量子产率。 测定方法如下:配制一系列不同浓度的量子点溶液和罗丹明6G溶液,测定上述溶液在激发 波长处的吸光度(吸光度不超过0.1)和巧光发射光谱。将巧光发射光谱中的巧光峰峰面积 对吸光度作图,线性拟合后可得斜率。根据式(7),由斜率可求得量子产率:
[0182]
[0183] 式中:Φχ和Φ5Τ分别是待测样品(量子点)和参比(罗丹明6G)的量子产率;Gradx和 GradsT分别是待测样品(量子点)和参比(罗丹明6G)的巧光峰面积对吸光度的斜率;η为溶剂 的折射率。
[0184] (6)结合效果:经过电感禪合等离子体质谱仪和元素分析的检测可W得到,相对于 一个所述水溶性量子点,与水溶性量子点表面修饰的烷基硫醇相结合的具有磁响应功能的 Gemini表面活性剂的平均个数W及水溶性量子点表面修饰的烷基硫醇的平均个数,如表1 所示。
[0185] 表1
[0186]
[0187] 从测试的结果可W看出,根据本发明的方法可W将磁响应Gemini表面活性剂分子 直接与水溶性量子点表面修饰的碳原子数为8-18的烷基硫醇相结合,该方法过程简单、容 易操作、成本低廉且环境友好,并且所得的量子产率在本领域中相对较高。并且,本发明的 磁性巧光双功能量子点的粒径可W控制在l-15nm的范围内,巧光发射在370-8(K)nm范围内 可调,具有优良的光学性质。
[0188] 本发明的磁性巧光双功能量子点粒径较小,在生物应用的过程中,更容易进入细 胞,从而能够更有效地发挥作用,因此,本发明的磁性巧光双功能量子点能够特别适用于基 因转染、生物标记、生物分离、免疫检测、药物祀向释放W及目标成像。
[0189] W上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可W对本发明的技术方案进行多种简单变型,运 些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述 的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可W通过任何合适的方式进行组合,为了避免不 必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施 方式之间也可W进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公 开的内容。
【主权项】
1. 一种磁性荧光双功能量子点,其特征在于,该磁性荧光双功能量子点以水溶性量子 点为基体,该水溶性量子点的表面至少修饰有碳原子数为8-18的烷基硫醇,且该烷基硫醇 与具有磁响应功能的Gemini表面活性剂相结合,所述水溶性量子点为金属性的水溶性量子 点,且所述水溶性量子点的粒径为l_15nm。2. 根据权利要求1所述的磁性荧光双功能量子点,其中,所述水溶性量子点选自ZnSe量 子点、CdTe量子点、CdTe/ZnS量子点和Ag 2S量子点中的一种或多种; 优选地,相对于一个所述水溶性量子点,表面修饰的所述碳原子数为8-18的烷基硫醇 的个数为20-60; 优选地,所述水溶性量子点的表面还修饰有巯基丙酸,以所述水溶性量子点的表面修 饰的所有含有巯基的分子的总数目为基准,该巯基丙酸的含量为10%以下。3. 根据权利要求1所述的磁性荧光双功能量子点,其中,相对于一个所述水溶性量子 点,与所述烷基硫醇相结合的所述具有磁响应功能的Gemini表面活性剂的个数为10-30,优 选为20-30。4. 根据权利要求1所述的磁性焚光双功能量子点,其中,所述具有磁响应功能的Gemini 表面活性剂为具有双季铵盐结构和/或多季铵盐结构的Gemini表面活性剂,且该Gemini表 面活性剂还结合有FeCh分子; 优选地,所述具有磁响应功能的Gemini表面活性剂为具有式(1)所示结构的Gemini表 面活性剂,和/或具有式(2)所示结构的Gemini表面活性剂,式(1)中,m和η各自独立地选自7-17中的任意整数;式⑵中,a和b各自独立地选自7-17 中的任意整数,c和d各自独立地选自0、1和2,X为卤族元素。5. -种制备磁性荧光双功能量子点的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 1) 将含有碳原子数为8-18的烷基硫醇的溶液和巯基丙酸修饰的金属性的水溶性量子 点的水溶液进行第一接触,所述水溶性量子点的粒径为1-15nm; 2) 将第一接触后的产物去除溶剂后分散在有机溶剂中; 3) 将分散后的产物与具有磁响应功能的Gemini表面活性剂的水溶液进行第二接触; 4) 将第二接触后的产物进行透析。6. 根据权利要求5所述的方法,其中,在步骤1)中,所述第一接触包括将水溶性量子点 的水溶液滴加到含有碳原子数为8-18的烷基硫醇的溶液中; 优选地,所述第一接触的条件包括:温度为15-50 °C,时间为20-30h; 优选地,水溶性量子点的水溶液中的水溶性量子点的浓度为1 -200μπι〇 1 /L; 优选地,所述含有烷基硫醇的溶液中的烷基硫醇与溶剂的体积比为1:600-1000; 优选地,含有烷基硫醇的溶液中的溶剂为丙酮; 优选地,所述含有烷基硫醇的溶液和所述水溶性量子点的水溶液的体积比为1:0.5-2。7. 根据权利要求5所述的方法,其中,在步骤2)中,所述有机溶剂为甲苯、苯和氯仿中的 一种或多种; 优选地,所述将第一接触后的产物去除溶剂后的体积与有机溶剂的体积比为1:800-2000; 优选地,所述分散为超声分散。8. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述水溶性量子点与所述具有磁响应功能的 Gemini表面活性剂的摩尔比为1:3-5,优选为1:3 · 5-4 · 5; 优选地,在步骤3)中,所述第二接触的条件包括:温度为15-50 °C,时间为20-30h。9. 根据权利要求5-8中任意一项所述的方法,其中,所述水溶性量子点的粒径为1-12nm; 优选地,相对于一个所述水溶性量子点,表面修饰的巯基丙酸的个数为20-60; 优选地,所述水溶性量子点选自疏基丙酸修饰的ZnSe量子点、疏基丙酸修饰的CdTe量 子点、巯基丙酸修饰的CdTe/ZnS量子点和巯基丙酸修饰的Ag2S量子点中的一种或多种。10. 根据权利要求5-8中任意一项所述的方法,其中,所述具有磁响应功能的Gemini表 面活性剂为具有双季铵盐结构和/或多季铵盐结构的Gemini表面活性剂,且该Gemini表面 活性剂还结合有FeCh分子; 优选地,所述具有磁响应功能的Gemini表面活性剂为具有式(1)所示结构的Gemini表 面活性剂,和/或具有式(2)所示结构的Gemini表面活性剂,式(1)中,m和η各自独立地选自7-17中的任意整数,X为卤族元素;式(2)中,a和b各自独 立地选自7-17中的任意整数,c和d各自独立地选自0、1和2,X为卤族元素。11. 权利要求5-10中任意一项所述的方法制备得到的磁性荧光双功能量子点。12. 权利要求1-4和11中任意一项所述的磁性荧光双功能量子点在基因转染、生物标 记、生物分离、免疫检测、药物靶向释放以及目标成像上的应用。
【专利摘要】本发明涉及纳米材料制备领域,具体地,涉及一种磁性荧光双功能量子点,以及该磁性荧光双功能量子点的制备方法及其应用。该磁性荧光双功能量子点以水溶性量子点为基体,该水溶性量子点的表面至少修饰有碳原子数为8-18的烷基硫醇,且该烷基硫醇与具有磁响应功能的Gemini表面活性剂相结合,所述水溶性量子点为金属性的水溶性量子点,且所述水溶性量子点的粒径为1-15nm。本发明的磁性荧光双功能量子点的粒径可以在1-15nm的范围内,荧光发射可以在370-800nm的范围内可调,并且量子点与表面活性剂的结合方法过程简单、容易操作、成本低廉以及环境友好,在多个领域都有广泛的应用前景。
【IPC分类】C09K11/88, C09K11/02, C09K11/58
【公开号】CN105670632
【申请号】CN201511026949
【发明人】赖璐, 郑慧玲, 梅平, 刘义, 颜学敏
【申请人】长江大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月31日
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