专利名称：一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法
技术领域：
本发明属于生化分析检测技术及纳米材料制备技术领域，具体涉及一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法。
背景技术：
随着量子点在化学、生物、药物及医学诊断领域的深入研究和广泛应用，高质量、多功能荧光量子点的合成引起了人们的极大关注。目前，人们通过有机相合成方法制备了CdSXdSe和CdTe等不同量子点，荧光量子产率高达40 85%。然而，采用有机相合成方法所得的量子点仅能分散在非极性或极性较弱的有机溶剂中而不能分散在水溶液中，生物相容性差，大大限制了此类量子点在生化分析和生物医学领域内的应用。因此，发展直接在水溶液中合成荧光发射波长可调、荧光量子产率高、生物相容性好的量子点的新方法，逐渐成 为量子点合成方面的研究热点和难点。与有机相合成方法相比，直接在水溶液中合成量子点的方法具有成本低、操作简单方便的优点，所制备的量子点的荧光稳定性强、生物相容性好等优点，能被广泛应用于生化分析和生物医学领域。目前已报道的在水溶液中制备的CdTe量子点主要采用巯基乙酸、巯基丙酸和巯基乙胺类小分子作为修饰剂。此类小分子不稳定、易挥发出恶臭味、毒性大、具有致癌性、生物相容性差，大大限制了 CdTe量子点在生化分析和生物医学领域内的应用。因此，研究一种稳定性高、环境友好、生物相容性好的修饰剂制备的水溶性、荧光发射波长可调、荧光量子产率高的量子点的制备方法将成为生化分析和生物医学领域的关键技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下。一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，操作步骤如下I.配制作为碲源的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液将摩尔比为2 : I 5 I的硼氢化钠NaBH4或硼氢化钾KBH4和碲粉Te置于水中，在氮气保护下，在70 100° C下搅拌反应I 20h，得到碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液。2.在三颈烧瓶中配制作为镉源的镉盐和水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸溶液，其中Cd2+的浓度为O. 0005 O. 02mol/L,调节溶液的pH值为8. O 13. 0，在氮气保护下，注入步骤I)中制备的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液50 μ L 8mL，在70 100° C下加热回流5 120min，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性CdTe量子点溶液。上述方法的步骤I和步骤2中，反应物中Cd2+ N-乙酰-L-半胱氨酸NaHTe或KHTe的摩尔比为I : I 3 O. I O. 8。
上述的反应所用的镉盐为氯化镉、溴化镉或碘化镉。上述的反应所用的締粉为含量99. 8%、规格200目的締粉。上述的反应所用的修饰剂为稳定性高、环境友好、生物相容性好的N-乙酰-L-半胱氨酸。本发明的优点I.本发明直接在水溶液中进行CdTe量子点的合成，原料易得，成本低，操作简单方便。2.采用本发明所制备的CdTe量子点水溶性非常好、荧光发射波长可调(500-750nm)、荧光量子产率高(30-50%)和生物相容性好的优点，可作为新型荧光标记物用于生化分析和生物医学领域。
图I为本发明制备得到的CdTe量子点的紫外-可见吸收光谱图。图中a f是实施例2至实施例7中得到的具有不同发射波长的CdTe量子点的紫外-可见吸收光谱图。图2为本发明制备得到的CdTe量子点的荧光光谱图；图中a f是实施例2至实施例7中得到的具有不同发射波长的CdTe量子点的荧光光谱图。
具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细阐述。应理解，以下实施例只是本发明的一些优选实施方式，目的在于更好地阐述本发明的内容，而不是对本发明的保护范围产生任何限制。实施例I一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下(I)碲氢化钠NaHTe溶液的制备将O. 2mmol Te粉和O. 4mmol NaBH4放入到一个两口烧瓶中，加入5mL蒸懼水,用氮气保护，在70° C反应lh，得到碲氢化钠NaHTe溶液备用；(2) CdTe量子点的制备将O. 02mmol CdCl2和O. 02mmol N-乙酰-L-半胱氨酸溶解于40mL蒸馏水中，用lmol/L NaOH溶液调节pH值为8.0，加入50μ L碲氢化钠NaHTe溶液，用氮气保护，在70° C加热回流5min，可得到40mL荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性CdTe量子点溶液。实施例2一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钾KHTe溶液的制备将O. 4mmol Te粉和2. Ommol KBH4放入到一个两口烧瓶中，加入4mL蒸懼水,用氮气保护，在90° C反应12h，得到碲氢化钾KHTe溶液备用；2. CdTe量子点的制备
将O. 4mmol CdBrjPO. 8mmol N-乙酰_L_半胱氨酸溶解于20mL蒸懼水中，用lmol/L NaOH溶液调节pH值为10.0，加入2mL碲氢化钾KHTe溶液，用氮气保护，在90° C加热回流35min，可得到20mL荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性CdTe量子点溶液a。实施例3 一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钾KHTe溶液的制备与实施例2的步骤I.碲氢化钾KHTe溶液的制备相同。2. CdTe量子点的制备其余条件与实施例2的步骤2. CdTe量子点的制备相同，仅反应时间改为42min，则得到20mL量子点溶液b。实施例4一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钾KHTe溶液的制备与实施例2的步骤I.碲氢化钾KHTe溶液的制备相同。2. CdTe量子点的制备其余条件与实施例2的步骤2. CdTe量子点的制备相同，仅反应时间改为51min，则得到20mL量子点溶液C。实施例5一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钾KHTe溶液的制备与实施例2的步骤I.碲氢化钾KHTe溶液的制备相同。2. CdTe量子点的制备其余条件与实施例2的步骤2. CdTe量子点的制备相同，仅反应时间改为68min，则得到20mL量子点溶液d。实施例6—种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钾KHTe溶液的制备与实施例2的步骤I.碲氢化钾KHTe溶液的制备相同。2. CdTe量子点的制备其余条件与实施例2的步骤2. CdTe量子点的制备相同，仅反应时间改为86min，则得到20mL量子点溶液e。实施例7一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钾KHTe溶液的制备与实施例2的步骤I.碲氢化钾KHTe溶液的制备相同。2. CdTe量子点的制备其余条件与实施例2的步骤2. CdTe量子点的制备相同，仅反应时间改为105min，则得到20mL量子点溶液f。实施例8一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其步骤如下I.碲氢化钠NaHTe溶液的制备将I. 12mmol Te粉和5. 60mmol NaBH4放入到一个两口烧瓶中，加入8mL蒸懼水，用氮气保护，在100° C反应20h，得到碲氢化钠NaHTe溶液备用；2. CdTe量子点的制备
将I. 4mmol CdI；^P4.2mmol N-乙酰-L-半胱氨酸溶解于70mL蒸懼水中，用lmol/ L NaOH溶液调节pH值为13.0，加入8mL碲氢化钠NaHTe溶液，用氮气保护，在100° C加热回流120min，可得到70mL荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性CdTe量子点溶液。
权利要求
1.一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法，其特征在于，操作步骤如下 1)配制作为碲源的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液将摩尔比为2 I 5 : I的硼氢化钠NaBH4或硼氢化钾KBH4和碲粉Te置于水中，在氮气保护下，在70 100° C下搅拌反应I 20h，得到碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液； 2)在三颈烧瓶中配制作为镉源的镉盐和水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸溶液，其中Cd2+的浓度为O. 0005 O. 02mol/L，调节溶液的pH值为8. O 13. 0，在氮气保护下，注入步骤I)中制备的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液50 μ L 8mL，在70 100° C下加热回流5 120min，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性CdTe量子点溶液； 上述方法的步骤I)和步骤2)中，反应物中Cd2+ N-乙酰-L-半胱氨酸NaHTe或KHTe的摩尔比为I : I 3 O. I O. 8; 上述的反应所用的镉盐为氯化镉、溴化镉或碘化镉； 上述的反应所用的締粉为含量99. 8%、规格200目的締粉； 上述的反应所用的修饰剂为稳定性高、环境友好、生物相容性好的N-乙酰-L-半胱氨酸。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点的制备方法。该制备方法的操作步骤是在氮气保护下，将预先制备得到的碲氢化钠NaHTe或碲氢化钾KHTe溶液注入到预先制备好的镉盐与水溶性N-乙酰-L-半胱氨酸的混合液中，得到荧光发射波长可调、荧光量子产率高的水溶性CdTe量子点。本发明优点本发明方法具有原料易得、成本低、操作简单安全、绿色环保等优点。所制备的水溶性CdTe量子点的荧光性能优良，具有水溶性好、荧光发射波长可调、荧光量子产率高、生物相容性好等优点，可作为新型荧光纳米探针广泛应用于生化分析和生物医学领域。
文档编号C09K11/88GK102719253SQ201210190538
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者肖琦, 苏炜, 黄珊 申请人:广西师范学院