一種硒化鎘量子點的生物合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硒化鎘量子點的生物合成方法，所述方法為：以亞硒酸鹽為Se源，以水溶性鎘鹽為Cd源，以巰基化合物為穩(wěn)定劑，以大腸桿菌或酵母菌經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體為催化劑，在二水合檸檬酸三鈉的作用下，于大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基或酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，37℃培養(yǎng)1～6天，離心，棄去上清，收集沉淀，獲得硒化鎘量子點；本發(fā)明合成了尺寸可調(diào)且均一的、生物相容性好的、高發(fā)光CdSe量子點，并能夠應用于酵母菌的染色，該量子點表現(xiàn)出尺寸相關(guān)的發(fā)光性質(zhì)，量子點的直徑大約在5nm左右，在高分辨透射電鏡下顯示出良好的單晶結(jié)構(gòu)，量子產(chǎn)率達到了35％。
【專利說明】一種砸化鎘量子點的生物合成方法
(—)【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種量子點的合成方法，特別涉及一種硒化鎘量子點的生物合成方法。
(二）【背景技術(shù)】
[0002]納米技術(shù)是當前國際領域的熱點研究課題，近幾十年來，已經(jīng)被應用于從疾病診斷到基因修復和靶向藥物治療等諸多研究方向，而其中最受關(guān)注的就是將量子點用于生物標記和染色等。
[0003]量子點的合成方法很多，目前為止，應用比較廣泛的就是金屬有機法（參見：QuL, Peng Z A,等，納米快報，I卷，2001，333 (2001))。和水相合成方法（參見：Su Y，He Y，等，生物材料，30卷，19(2009))。一般來說，化學合成的量子點存在一定的生物毒性，必須在其表面上修飾上生物分子,使其具有生物相容性才能應用于生物標記。近年來，已經(jīng)有很多量子點采用生物方法合成，但是這些量子點大部分是在細胞內(nèi)合成，收集所制備的量子點比較麻煩，需要通過細胞洗滌、細胞破壞和細胞碎片去除等過程，因此限制了量子點的后續(xù)的應用。 (三）
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種高量子產(chǎn)率的，高發(fā)光性的硒化鎘量子點的生物合成方法。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0006]本發(fā)明提供一種硒化鎘量子點的生物合成方法，所述方法為：以亞硒酸鹽為Se源，以水溶性鎘鹽為Cd源，以巰基化合物為穩(wěn)定劑，以大腸桿菌（優(yōu)選大腸桿菌（E. coliK12 (DHlOB))或酵母菌（優(yōu)選酵母菌（Saccharomyces cerevisiae (S288C))經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體為催化劑，在二水合檸檬酸三鈉的作用下，于大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基或酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，37°C培養(yǎng)I~6天，離心，棄去上清，收集沉淀，獲得硒化鎘量子點；所述Se源用量以Se物質(zhì)的量計，所述Cd源用量以Cd物質(zhì)的量計,所述Se與Cd物質(zhì)的量之比為1:10. 7~32 ;所述穩(wěn)定劑的加入量以Se物質(zhì)的量計為2. 7~25g/mol，所述二水合檸檬酸三鈉的加入量以Se物質(zhì)的量計為20~100g/mol,所述催化劑的加入量以濕菌體質(zhì)量計,所述濕菌體質(zhì)量以Se物質(zhì)的量計O. I~3g/mmol。
[0007]進一步,所述大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基為M9培養(yǎng)基,所述酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基為察氏培養(yǎng)基；所述M9培養(yǎng)基終濃度組成：磷酸氫二鈉15g/L，磷酸二氫鉀7. 5g/L，氯化銨2. 5g/L，氯化鈉I. 25g/L，七水合硫酸鎂0.002mol/L，葡萄糖溶液2g/L，溶劑為水，pH自然；所述察氏培養(yǎng)基終濃度組成：蔗糖30g/L，硝酸鈉2g/L，磷酸氫二鉀lg/L，氯化鉀O. 5g/L，七水合硫酸鎂O. 5g/L，pH值7.0，溶劑為水。
[0008]進一步，所述亞硒酸鹽以0.01mol/L亞硒酸鹽水溶液的形式加入，所述亞硒酸鹽為 Na2SeO3 或 K2SeO3。[0009]進一步，所述水溶性鎘鹽以0.04mol/L水溶性鎘鹽水溶液的形式加入，所述水溶性鎘鹽為 CdCl2、Cd(NO3)2 或 CdSO4。
[0010]進一步，所述巰基化合物為硫代蘋果酸（MSA)、谷胱甘肽（GSH)、L-半胱氨酸(L-cys)、巰基乙酸或巰基丙酸，優(yōu)選MSA、GSH或L-cys。
[0011]進一步，所述Se與Cd物質(zhì)的量之比為1:10. 7~21。
[0012]進一步，所述穩(wěn)定劑的加入量以Se物質(zhì)的量計為21~25g/mol，所述二水合檸檬酸三鈉的加入量以Se物質(zhì)的量計為60~80g/mol,所述催化劑的加入量以濕菌體質(zhì)量計，所述濕菌體質(zhì)量以Se物質(zhì)的量計O. I~3g/mmol。
[0013]進一步，所述合成方法先將催化劑接種至大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基或酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，再加入Se源、Cd源、穩(wěn)定劑、二水合檸檬酸三鈉進行生物合成反應；所述大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基為M9培養(yǎng)基，所述酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基為察氏培養(yǎng)基，具體優(yōu)選為：先將大腸桿菌經(jīng)LB培養(yǎng)基種子培養(yǎng)后的濕菌體接種至M9培養(yǎng)基或?qū)⒔湍妇?jīng)YPD種子培養(yǎng)基培養(yǎng)后的濕菌體接種至察氏培養(yǎng)基中，37°C培養(yǎng)至0D_ = O. 6，過濾，去沉淀獲得大腸桿菌濕菌體或酵母菌濕菌體；然后將大腸桿菌濕菌體接種至M9培養(yǎng)基或?qū)⒔湍妇鷿窬w接種至察氏培養(yǎng)基，在磁力攪拌下，加入Se源、Cd源、穩(wěn)定劑、二水合檸檬酸三鈉進行生物合成反應，制成硒化鎘量子點。
[0014]進一步，所述催化劑按如下方法之一制備：（I)將大腸桿菌接種至LB培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至0D_ = O. 6，得到種子液，離心，去除上層清液，沉淀接種至M9培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至OD600 = O. 6，離心，棄上清，得到大腸桿菌濕菌體；所述LB培養(yǎng)基終濃度組成為：酵母膏5g/L，蛋白胨10g/L，氯化鈉10g/L，pH值7. 0，溶劑為水；所述M9培養(yǎng)基終濃度組成：磷酸氫二鈉15g/L，磷酸二氫鉀7. 5g/L，氯化銨2. 5g/L，氯化鈉I. 25g/L，七水合硫酸鎂0.002mol/L,葡萄糖溶液2g/L，pH自然，溶劑為水；（2)將酵母菌接種至YPD培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至OD6tltl =O. 6，得到種子液，離心，去除上層清液，沉淀接種到察氏培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至OD6tltl = O. 6，離心，棄上清，得到酵母菌濕菌體；所述YH)培養(yǎng)基終濃度組成：酵母膏10g/L，蛋白胨20g/L，葡萄糖20g/L，pH值7.0，溶劑為水；所述察氏培養(yǎng)基終濃度組成：蔗糖30g/L，硝酸鈉2g/L，磷酸氫二鉀lg/L，氯化鉀O. 5g/L，七水合硫酸鎂O. 5g/L，pH值7. 0，溶劑為水。
[0015]進一步，所述硒化鎘量子點的生物合成方法按如下步驟進行：將大腸桿菌經(jīng)種子培養(yǎng)獲得的濕菌體接種至M9培養(yǎng)基或?qū)⒔湍妇?jīng)種子培養(yǎng)獲得的濕菌體接種至察氏培養(yǎng)基，在磁力攪拌下，加入Se源、Cd源、巰基化合物和二水合檸檬酸三鈉，37°C培養(yǎng)4~6天，離心，取沉淀，獲得CdSe量子點；所述巰基化合物為硫代蘋果酸、谷胱甘肽或L-半胱氨酸；所述Se與Cd物質(zhì)的量之比為1:10. 7~21 ;所述巰基化合物的加入量以Se物質(zhì)的量計為21~25g/mol，所述二水合檸檬酸三鈉的加入量以Se物質(zhì)的量計為60~80g/mol，所述催化劑的加入量以濕菌體質(zhì)量計，所述濕菌體質(zhì)量以Se物質(zhì)的量計O. I~3g/mmol。
[0016]本發(fā)明的有益結(jié)果主要體現(xiàn)在：本發(fā)明在大腸桿菌或酵母菌作用下合成了尺寸可調(diào)且均一的、生物相容性好的、高發(fā)光CdSe量子點，并能夠應用于酵母菌的染色，該量子點表現(xiàn)出尺寸相關(guān)的發(fā)光性質(zhì)，量子點的直徑大約在5nm左右，在高分辨透射電鏡下顯示出良好的單晶結(jié)構(gòu)，量子產(chǎn)率達到了 35% ;本發(fā)明方法合成的量子點具有天然的生物相容性，而且反應條件溫和、操作方便，成本低廉，屬于“綠色”合成化學。(四）【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖I為實施例1制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖和紫外吸收光譜圖，A為以MSA為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖，B為以MSA為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的紫外吸收光譜圖，C為以GSH為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖，D為以GSH為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的紫外吸收光譜圖，E為以L-cys為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖，F(xiàn)為以L-cys為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的紫外吸收光譜圖。
[0018]圖2為實施例2制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖和紫外吸收光譜圖，a為以MSA為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖，b為以MSA為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的紫外吸收光譜圖，c為以GSH為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖，d為以GSH為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的紫外吸收光譜圖，e為以L-cys為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜圖，f為以L-cys為穩(wěn)定劑制備的CdSe量子點的紫外吸收光譜圖。
[0019]圖3為實施例3制備的CdSe量子點的熒光顯微鏡成像，A為大腸桿菌作為催化劑制備的CdSe量子點的熒光顯微鏡成像，B為和酵母菌作為催化劑制備的CdSe量子點的熒光顯微鏡成像。
[0020]圖4為實施例3制備的CdSe量子點的高分辨透射電鏡成像。
[0021]圖5為實施例3制備的CdSe量子點的紅外成像。
[0022]圖6為實施例3制備的CdSe量子點的激光掃描共聚焦顯微鏡成像，A為熒光成像，B為明場成像，C為疊加成像。
(五）【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此：
[0024]實施例1 :
[0025]將大腸桿菌（E. coli K12 (DHlOB)，北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責任公司提供)接種至LB培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至0D_ = O. 6，得到種子液，將其離心分離，去除上層清液，獲得大腸桿菌濕菌體。取Iml大腸桿菌濕菌體接種至M9培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至0D_ = O. 6，得到第二代大腸桿菌濕菌體，用于量子點的制備。
[0026]LB培養(yǎng)基（500ml):酵母膏2. 5g，蛋白胨5g，氯化鈉5g，用NaOH調(diào)pH至7.0左右，溶劑為水。
[0027]M9培養(yǎng)基（500ml):磷酸氫二鈉15g，磷酸二氫鉀7. 5g，氯化銨2. 5g，氯化鈉
I.25g，Iml (lmol/L)七水合硫酸鎂水溶液，葡萄糖2g/L，pH自然，溶劑為水。
[0028]取0.015g第二代大腸桿菌濕菌體移入一單頸燒瓶中，加入到45ml的M9培養(yǎng)基中，隨后在不斷磁力攪拌下加入4ml0. 04mol · F1CdCl2水溶液，400mg 二水合檸檬酸三鈉，40mg MSA, I. 5ml0.01mol · F1Na2SeO3水溶液，在37°C下培養(yǎng)5天，然后通過離心分離收集得到蛋白質(zhì)包裹的CdSe量子點，所獲得CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜譜圖見圖I中A、B所示。
[0029]同樣條件下，將40mg MSA, I. 5ml0.01mol · F1Na2SeO3 水溶液改為 122. 805mg GSH,
O.5ml0.01mol · F1Na2SeO3溶液，所獲得熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜譜圖見圖I中C、D所
/Jn ο[0030]同樣條件下，將40mg MSA, I. 5ml0.01mol · I 1Na2SeO3 水溶液改為 96. 83mg L-cys,
O.5ml0.01mol Q-1Na2SeO3溶液，所獲得熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜譜圖見圖I中E、F所示。[0031]在大腸桿菌體系中，從三種不同穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜可以看出，在相同的反應時間下，三種穩(wěn)定劑合成的CdSe量子點熒光發(fā)射峰對應的波長不同，熒光強度不同，而MSA為穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的熒光發(fā)射峰對應的波長最長，熒光強度也最強，說明培養(yǎng)相同的時間，以MSA為穩(wěn)定劑合成的CdSe量子點的粒徑較大，所得產(chǎn)物濃度高。
[0032]從三種不同穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的紫外吸收光譜可以看出，隨著培養(yǎng)時間的延長，紫外吸收峰位置發(fā)生紅移，而GSH包裹的CdSe量子點的紅移較明顯，表明隨著時間延長，該穩(wěn)定劑包裹的量子點的粒徑增長比較快，由此可見，隨著培養(yǎng)時間的延長，量子點的粒徑在逐漸增加，而以GSH為穩(wěn)定劑時，培養(yǎng)相同的時間，量子點粒徑增長最快。
[0033]參照實施例3實驗方法得出結(jié)論，三種不同穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的粒徑大約在5nm左右，具有良好的單分散性，呈現(xiàn)出近似球形的結(jié)構(gòu)，量子產(chǎn)率在35%左右。
[0034]實施例2 ：
[0035]將酵母菌（Saccharomyces cerevisiae (S288C),北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責任公司提供)接種至YPD培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至0D_ = O. 6，得到種子液，將其離心分離，去除上層清液，獲得酵母菌濕菌體，取Iml酵母菌濕菌體接種到察氏培養(yǎng)基，37°C繼續(xù)培養(yǎng)至0D_=O. 6，得到第二代酵母菌濕菌體，用于量子點的制備。
[0036]Yro培養(yǎng)基（500ml):酵母膏5g，蛋白胨10g，葡萄糖10g，用NaOH調(diào)pH至7.0左右，溶劑為水；
[0037]察氏培養(yǎng)基（500ml):蔗糖15g，硝酸鈉lg，磷酸氫二鉀O. 5g，氯化鉀O. 25g，七水合硫酸鎂O. 25g，用NaOH調(diào)pH至7.0左右，溶劑為水。
[0038]取0.015g第二代酵母菌濕菌體，移入一單頸燒瓶中，加入到45ml的察氏培養(yǎng)基(組成同上）中，隨后在磁力攪拌下加入4ml0. 04mol · F1CdCl2水溶液，400mg 二水合朽1檬酸三鈉，IOOmg MSA, O. 5ml0.01mol · F1Na2SeO3水溶液，其中在37°C下培養(yǎng)5天，然后通過離心分離收集得到的蛋白質(zhì)包裹的CdSe量子點。所獲得CdSe量子點熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜譜圖見圖2中a、b所示。
[0039]同樣條件下，將IOOmg MSA，O. 5ml0.01mol · F1Na2SeOjK溶液，改為 122. 805mg GSH,
O.5ml0.01mol · F1Na2SeO3溶液，得到的蛋白質(zhì)包裹的CdSe量子點，熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜譜圖見圖2中C、d所示。
[0040]同樣條件下，將IOOmg MSA, O. 5ml0.01mol · I 1Na2SeOjjC溶液，改為 96. 83mg L-cys,
O.5ml0.01mol · F1Na2SeO3溶液，得到的蛋白質(zhì)包裹的CdSe量子點，熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜譜圖見圖2中e、f所示。
[0041]在酵母菌體系中，從三種不同穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的熒光發(fā)射光譜可以看出，培養(yǎng)相同時間，三種穩(wěn)定劑合成的CMSe量子點突光發(fā)射峰對應的波長不同，突光強度不同，而MSA為穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的熒光發(fā)射峰對應的波長最長，熒光強度也最強，說明培養(yǎng)相同的時間，以MSA為穩(wěn)定劑合成的CdSe量子點的粒徑較大，所得產(chǎn)物濃度高。
[0042]從三種不同穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的紫外吸收光譜可以看出，隨著培養(yǎng)時間的延長，紫外吸收峰位置發(fā)生紅移，而GSH包裹的CdSe量子點的紅移較明顯，表明隨著時間延長，該穩(wěn)定劑包裹的量子點的粒徑增長比較快，由此可見，隨著培養(yǎng)時間的延長，量子點的粒徑在逐漸增加，而以GSH為穩(wěn)定劑時，培養(yǎng)相同的時間，量子點粒徑增長最快。
[0043]參照實施例3實驗方法得出結(jié)論，三種不同穩(wěn)定劑包裹的CdSe量子點的粒徑大約在5nm左右，具有良好的單分散性，呈現(xiàn)出近似球形的結(jié)構(gòu)，量子產(chǎn)率在35%左右。
[0044]實施例3 ：
[0045](I)大腸桿菌濕菌體的配置方法如實施例1所述，取0.0015g第二代大腸桿菌濕菌體移入一單頸燒瓶中，加入到45ml的M9培養(yǎng)基（組成同實施例1)中，隨后在不斷攪拌下加入4ml0. 04mol · F1CdCl2水溶液,400mg 二水合梓檬酸三鈉,40mg MSA,
I.5ml0.01mol · IT1Na2SeO3水溶液,在37°C下培養(yǎng)5天,過濾,棄去沉淀,上層清液加入同等體積的無水乙醇，離心，得到CdSe量子點，在真空干燥箱中進行烘干，將干燥后的CdSe量子點進行高分辨透射電鏡成像（圖4所示），紅外成像（圖5所示）。
[0046](2)將大腸桿菌經(jīng)LB培養(yǎng)基種子培養(yǎng)后的濕菌體接種至M9培養(yǎng)基（培養(yǎng)方法同實施例1)，獲得含大腸桿菌的培養(yǎng)液；將步驟（I)經(jīng)過提取、烘干得到的CdSe量子點加入到含有大腸桿菌的50ml的培養(yǎng)液中，37°C培養(yǎng)2天，經(jīng)過離心獲得濕菌體，用M9培養(yǎng)基洗滌之后，進行熒光顯微鏡成像（圖3中A所示）。
[0047](3)將酵母菌經(jīng)YPD種子培養(yǎng)基培養(yǎng)后的濕菌體接種至察氏培養(yǎng)基中（培養(yǎng)方法同實施例2)，獲得含酵 母菌的培養(yǎng)液；按照步驟（2)方法，將含酵母菌的培養(yǎng)液50ml，37°C培養(yǎng)2天，經(jīng)過離心獲得濕菌體，用察式培養(yǎng)基洗滌之后，進行熒光顯微鏡成像（圖3中B所示），激光掃描共聚焦顯微鏡成像（圖6所示，A為熒光成像，B為明場成像，C為熒光成像與明場成像的疊加成像）。
[0048]高分辨透射電鏡結(jié)果顯示，CdSe量子點具有很好的單分散性，呈現(xiàn)出近似球形的結(jié)構(gòu),粒徑大約在5nm左右。
[0049]紅外成像結(jié)果表明，CdSe量子點在3415，1657，1578，1385cm^處均有明顯的吸收峰，3415CHT1處為N-H的伸縮振動的吸收峰，1657CHT1，1578cm^處的吸收峰分別為酰胺I譜帶和酰胺II譜帶的特征吸收峰，1385cm—1處的吸收峰為C-N伸縮振動，由于這些吸收峰的存在，進一步證明了蛋白質(zhì)的存在，而我們選用的培養(yǎng)基中，并不含外源蛋白，所以量子點外面的蛋白質(zhì)即為微生物自身分泌的蛋白質(zhì)包裹在其外面。
[0050]熒光顯微成像結(jié)果顯示，大腸桿菌呈現(xiàn)綠色熒光，表明量子點已經(jīng)進入到微生物的體內(nèi)。
[0051]激光掃描共聚焦顯微鏡成像表明，酵母菌呈現(xiàn)出綠色的熒光，表明量子點已進入到酵母菌體內(nèi)，酵母菌的細胞質(zhì)和細胞核均被標記上綠色熒光，所以，我們合成的量子點具有很好的生物相容性，不需要將量子點進一步修飾，即可應用于生物染色，這對量子點在生物標記和生物染色方面的應用具有極大的優(yōu)勢。
[0052]實施例4 ：
[0053]第二代大腸桿菌濕菌體的制備方法如實施例1。取0.0025g第二代大腸桿菌濕菌體移入一單頸燒瓶中，加入到45ml的M9培養(yǎng)基中，隨后在磁力攪拌下力卩入4ml0. 04mol · F1CdCl2水溶液，200mg 二水合檸檬酸三鈉，96. 83mg GSH,ImlO.0lmol · F1Na2SeO3水溶液，在37°C下培養(yǎng)5天，然后通過離心分離收集得到蛋白質(zhì)包裹的CdSe量子點。
[0054]參照實施例3得出結(jié)論，GSH包裹的CdSe量子點表現(xiàn)出良好的尺寸效應，量子點的粒徑大約在4nm左右，單分散性好，量子產(chǎn)率在30%左右。
[0055]實施例5 ：
[0056]第二代酵母菌濕菌體的制備方法如實施例2。取0.0075g第二代酵母菌濕菌體移入一單頸燒瓶中，加入到45ml的M9培養(yǎng)基中，隨后在磁力攪拌下加入4ml0. 04mol -F1CdCl2水溶液，500mg 二水合朽1 檬酸三鈉，122. 805mg L-cys, O. 5ml0.01mol · F1Na2SeO3 水溶液，在37°C下培養(yǎng)5天，然后通過離心分離收集得到蛋白質(zhì)包裹的CdSe量子點。
[0057]參照實施例3得出結(jié)論，L-cys包裹的CdSe量子點發(fā)光性能良好，具有尺寸相關(guān)的特性，量子點的粒徑大約在5nm左右，單分散性好，量子產(chǎn)率在30%左右。
【權(quán)利要求】
1.一種硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述方法為:以亞硒酸鹽為Se源，以水溶性鎘鹽為Cd源，以巰基化合物為穩(wěn)定劑，以大腸桿菌或酵母菌經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體為催化劑，在二水合檸檬酸三鈉的作用下，于大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基或酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，37°C培養(yǎng)I~6天，離心，棄去上清，收集沉淀，獲得硒化鎘量子點；所述Se源用量以Se物質(zhì)的量計,所述Cd源用量以Cd物質(zhì)的量計,所述Se與Cd物質(zhì)的量之比為1:10.7~32 ;所述穩(wěn)定劑的加入量以Se物質(zhì)的量計為2.7~25g/mol，所述二水合檸檬酸三鈉的加入量以Se物質(zhì)的量計為20~lOOg/mol，所述催化劑的加入量以濕菌體質(zhì)量計，所述濕菌體質(zhì)量以Se物質(zhì)的量計0.1~3g/mmol。
2.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基為M9培養(yǎng)基,所述酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基為察氏培養(yǎng)基。
3.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述亞硒酸鹽以0.01mol/L亞硒酸鹽水溶液的形式加入，所述亞硒酸鹽為Na2SeO3或K2Se03。
4.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述水溶性鎘鹽以0.04mol/L水溶性鎘鹽水溶液的形式加入，所述水溶性鎘鹽為CdCl2、Cd(NO3)2或CdS04。
5.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述巰基化合物為硫代蘋果酸、谷胱甘肽、L-半胱氨酸、巰基乙酸或巰基丙酸。
6.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述Se與Cd物質(zhì)的量之比為1:10.7~21。
7.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述穩(wěn)定劑的加入量以Se物質(zhì)的量計為21~25g/mol,所述二水合檸檬酸三鈉的加入量以Se物質(zhì)的量計為60~80g/mol,所述催化劑的加入量以濕菌體質(zhì)量計,所述濕菌體質(zhì)量以Se物質(zhì)的量計0.1 ~3g/mmol0
8.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述合成方法先將催化劑接種至大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基或酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基中，再加入Se源、Cd源、穩(wěn)定劑、二水合檸檬酸三鈉進行生物合成反應；所述大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基為M9培養(yǎng)基，所述酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基為察氏培養(yǎng)基。
9.如權(quán)利要求1所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述催化劑按如下方法之一制備:(I)將大腸桿菌接種至LB培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至0D_ = 0.6，得到種子液，離心，去除上層清液，沉淀接種至M9培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至0D_ = 0.6,離心，棄上清，得到大腸桿菌濕菌體；所述LB培養(yǎng)基終濃度組成為:酵母膏5g/L，蛋白胨10g/L，氯化鈉10g/L，pH值7.0，溶劑為水；所述M9培養(yǎng)基終濃度組成:磷酸氫二鈉15g/L，磷酸二氫鉀7.5g/L，氯化銨2.5g/L，氯化鈉1.25g/L，七水合硫酸鎂0.002mol/L,葡萄糖2g/L，溶劑為水；(2)將酵母菌接種至YPD培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至OD6tltl = 0.6，得到種子液，離心，去除上層清液，沉淀接種到察氏培養(yǎng)基，37°C培養(yǎng)至OD6tltl = 0.6，離心，棄上清，得到酵母菌濕菌體；所述YPD培養(yǎng)基終濃度組成:酵母膏10g/L，蛋白胨20g/L，葡萄糖20g/L，pH值7.0，溶劑為水；所述察氏培養(yǎng)基終濃度組成:蔗糖30g/L，硝酸鈉2g/L，磷酸氫二鉀lg/L，氯化鉀0.5g/L，七水合硫酸鎂0.5g/L，pH值7.0，溶劑為水。
10.如權(quán)利要求9所述硒化鎘量子點的生物合成方法，其特征在于所述方法按如下步驟進行:將大腸桿菌經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體接種至M9培養(yǎng)基或?qū)⒔湍妇?jīng)發(fā)酵培養(yǎng)獲得的濕菌體接種至察氏培養(yǎng)基，在磁力攪拌下，加入Se源、Cd源、巰基化合物和二水合檸檬酸三鈉，37°C培養(yǎng)4~6天，離心，取沉淀，獲得CdSe量子點；所述巰基化合物為硫代蘋果酸、谷胱甘肽或L-半胱氨酸；所述Se與Cd物質(zhì)的量之比為1:10.7~21 ;所述巰基化合物的加入量以Se物質(zhì)的量計為21~25g/mol，所述二水合檸檬酸三鈉的加入量以Se物質(zhì)的量計為60~80g/mol，所述催化劑的加入量以濕菌體質(zhì)量計，所述濕菌體質(zhì)量用量以Se物質(zhì)的量計0.1~3g/mmo lo
【文檔編號】C12R1/19GK104031941SQ201410223675
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】王平, 包海峰 申請人:杭州師范大學