專利名稱：一種量子點有機硅球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光微球的制備方法，尤其涉及一種包含巰基修飾水溶性量子點有機娃球的制備方法。
背景技術(shù)：
突光微球一般指微球的表面標(biāo)有突光物質(zhì)或微球體內(nèi)結(jié)構(gòu)含有突光物質(zhì)的微球， 在受到外界能量刺激條件下能激發(fā)出熒光。熒光微球不僅具有比表面積大、吸附性強、凝集作用大和表面反 應(yīng)能力強等特性，而且具有穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定而高效的發(fā)光效率，因此在許多領(lǐng)域尤其是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有重要應(yīng)用。它是一種良好的蛋白質(zhì)載體，可以結(jié)合抗體而特異性地檢測相應(yīng)抗原，常用于免疫分析中的診斷試劑或試劑盒組件。目前應(yīng)用較多的是聚苯乙烯微球，另外還有二氧化硅、聚多糖類、聚丙烯酸脂、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酰胺等微球。
量子點的全稱為半導(dǎo)體量子點(Semiconductor Quantum Dots),是由I1-VI族或 II1-V族元素組成的納米顆粒，當(dāng)顆粒尺寸進入納米級時，尺寸限域?qū)⒁鸪叽缧?yīng)、量子限域效應(yīng)和表面效應(yīng)，從而派生出納米體系具有與宏觀體系和微觀體系不同的低維物性。 量子點可用單一光源激發(fā)，被激發(fā)后可得到波長范圍寬且光譜可調(diào)的熒光。不同粒徑、不同組成的量子點所激發(fā)的熒光都不一樣。量子點比有機熒光分子穩(wěn)定，可以反復(fù)多次激發(fā)，而不像有機熒光分子那樣容易發(fā)生熒光漂白，這給考察生物大分子的活動情況提供了便利， 因此量子點為研究細(xì)胞中生物分子間的相互作用提供了有利工具。
熒光微球主要有三種制備方法(I)將有機熒光分子通過物理或者化學(xué)的方法接枝到聚合物微球表面；(2)將熒光分子或者量子點包埋到聚合物微球內(nèi)部；(3)通過層層自組裝方法制備中間包裹有熒光物質(zhì)的熒光微球。生物醫(yī)用熒光微球往往要求球體表面含有功能基團，比如氨基和羧基等，所以量子點只能被包裹在微球的內(nèi)部。
傳統(tǒng)的包埋方法有聚合法，層層靜電自組裝法，聚合法可以把量子點均勻的包埋在微球內(nèi)部，但是在聚合中自由基的存在，會導(dǎo)致量子點熒光猝滅，微球的熒光強度低。層層靜電自組裝是通過聚陽離子和聚陰離子之間的靜電吸附作用，把量子點包覆在微球的表面，但是這種方法的缺點就是量子點容易從微球上滲出來，量子點的毒性比較大，因此限制了在生物上的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)常通過在量子點表面包覆一層惰性殼形成惰性殼包覆的量子點，但這種方法得到的量子點球粒徑較大，尺寸不均勻，且方法繁瑣。
鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種包含巰基修飾水溶性量子點的微球的簡單制備法，本發(fā)明提供的方法制備工藝簡單，得到的包含巰基修飾水溶性量子點的微球的尺寸較小，且尺寸均勻，大小可調(diào)，發(fā)光強度較高。
本發(fā)明提供了一種兩步制備包含巰基修飾水溶性量子點有機硅球的方法，包括微球的制備和微球表面功能化，具體步驟如下
1、微球的制備將硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水中，磁力攪拌直到懸浮液完全溶解， 然后加入巰基修飾水溶性量子點，待充分溶解后，再加入氨水，常溫下，磁力攪拌10-12小時形成乳液。
2、微球表面功能化往上述步驟I制備的乳液中，加入硅烷偶聯(lián)劑，引入表面基團，常溫下攪拌1-2小時，形成量子點有機硅球。
優(yōu)選的，所述步驟I中硅烷偶聯(lián)劑與去離子水的體積比為1% —3%。
優(yōu)選的,所述步驟I中巰基修飾水溶性量子點的添加量為1. Omg-6. Omg0
優(yōu)選的，所述步驟I中所添加的氨水，與所加入的硅烷偶聯(lián)劑的比值為 I 5—4 5。
優(yōu)選的，所述步驟2中，添加的硅烷偶聯(lián)劑的量為O.1ml-O. 4ml。
優(yōu)選的，所述步驟2中引入的表面基團，是巰基、氨基、羧基、雙鍵或環(huán)氧基官能團中的一種。
優(yōu)選的，上述步驟I和步驟2中所提及的硅烷偶聯(lián)劑為巰基硅氧烷偶聯(lián)劑。
進一步,上述疏基娃氧燒偶聯(lián)劑為疏丙基二甲氧基娃燒或疏丙基二乙氧基娃燒。
本發(fā)明利用巰基硅烷不需要乙醇助溶，即可在堿性條件下水解成有機硅球的性質(zhì)，將巰基硅烷在巰基修飾的量子點溶液中進行水解，量子點表面分子無需進行置換，就可以得到含有量子點的有機硅球，然后再將微球表面官能化，制得所需熒光有機硅球。本發(fā)明實驗步驟只有兩步，與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少了實驗步驟，操作簡單，而且所制得的熒光微球粒徑大小和熒光強度均可以調(diào)節(jié)。本發(fā)明操作簡單便捷，為在生物診斷領(lǐng)域應(yīng)用的熒光微球提供了一個新的制備方法。


圖1為本發(fā)明實施例1中突光微球的掃描電鏡圖片；
圖2為本發(fā)明實施例1中熒光微球的熒光曲線。
具體實施方式
下面通過實施例結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明
實施例一
1、量子點的制備
本發(fā)明對所述量子點的來源沒有特殊限制，優(yōu)選為按照以下方法制備
將O. 127g碲粉和O. 076g的NaBH4置于IOmL比色管中，加入IOmL超純水，用高純氮氣脫氧保護15min并在4°C冰箱中反應(yīng)12小時后，即可得到上清液呈紫色透明的NaHTe 溶液。在IOOmL去離子水中加入O. 457g的CdCl2 · 2. 5H20和O. 500mL的巰基乙酸，得到鎘前體溶液用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，同時通入氮氣，加入NaOH調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到 10. 0—12. O ;然后，迅速加入上述新制備的NaHTe溶液，繼續(xù)攪拌lOmin，使其混合均勻后轉(zhuǎn)移至三頸瓶中；最后，加熱至100°c回流6小時，即可得到CdTe量子點。
2、微球的制備將O. 5mL Y-氨丙基三乙氧基硅烷加入到50mL去離子水中，磁力攪拌直到懸浮液滴完全溶解，然后加入上述I中制備的CdTe量子點3. Omg，待充分溶解后，再加入O. 12mL的氨水，常溫下，磁力攪拌10小時后，形成乳液。
3、微球表面功能化往上述步驟形成的乳液中加入O.1mL Y -氨丙基三乙氧基硅烷，引入表面基團巰基，常溫下攪拌I小時。
結(jié)論微球粒徑分布均勻，表面光滑，粒徑1. O μ m，在水中有很好的分散性。
實施例二
1、量子點的制備
本發(fā)明對所述量子點的來源沒有特殊限制，優(yōu)選為按照以下方法制備
將O. 127g碲粉和O. 076g的NaBH4置于IOmL比色管中，加入IOmL超純水，用高純氮氣脫氧保護15min并在4°C冰箱中反應(yīng)12小時后，即可得到上清液呈紫色透明的NaHTe 溶液。在IOOmL去離子水中加入O. 457g的CdCl2 · 2. 5H20和O. 500mL的巰基乙酸，得到鎘前體溶液用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，同時通入氮氣，加入NaOH調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到 10. 0—12. O ;然后，迅速加入上述新制備的NaHTe溶液，繼續(xù)攪拌lOmin，使其混合均勻后轉(zhuǎn)移至三頸瓶中；最后，加熱至100°c回流6小時，即可得到CdTe量子點。
2、微球的制備將O. 6mL y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到20mL去離子水中，磁力攪拌直到懸浮液滴完全溶解，然后加入上述I中制備的CdTe量子點4. Omg, 待充分溶解后，再加入O.1OmL的氨水，常溫下，磁力攪拌12小時，形成乳液。
3、微球表面功能化往上述步驟形成的乳液中加入O. 2mL y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，引入雙鍵，常溫下攪拌I小時。
結(jié)論微球粒徑分布均勻，表面光滑，粒徑1. 5 μ m，在水中有很好的分散性。
實施例三
1、量子點的制備
本發(fā)明對所述量子點的來源沒有特殊限制，優(yōu)選為按照以下方法制備
將O. 127g碲粉和O. 076g的NaBH4置于IOmL比色管中，加入IOmL超純水，用高純氮氣脫氧保護15min并在4°C冰箱中反應(yīng)12小時后，即可得到上清液呈紫色透明的NaHTe 溶液。在IOOmL去離子水中加入O. 457g的CdCl2 · 2. 5H20和O. 500mL的巰基乙酸，得到鎘前體溶液用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?，同時通入氮氣，加入NaOH調(diào)節(jié)混合溶液的pH值到 10. 0—12. O ;然后，迅速加入上述新制備的NaHTe溶液，繼續(xù)攪拌lOmin，使其混合均勻后轉(zhuǎn)移至三頸瓶中；最后，加熱至100°c回流6小時，即可得到CdTe量子點。
2、微球的制備將O. 4mL Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到40mL去離子水中，磁力攪拌直到懸浮液滴完全溶解，然后加入上述I中制備的CdTe量子點2. Omg，待充分溶解后，再加入O. 12mL的氨水，常溫下，磁力攪拌12小時，形成乳液。
3、微球表面功能化往上述步驟形成的乳液中加入O.1mL Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，引入環(huán)氧基，常溫下攪拌I小時。
結(jié)論微球粒徑分布均勻，表面光滑，粒徑1. 2 μ m，在水中有很好的分散性。
權(quán)利要求
1.一種包含巰基修飾水溶性量子點有機娃球的制備方法，包括微球的制備和微球表面功能化兩步，具體步驟如下 步驟1、微球的制備將硅烷偶聯(lián)劑加入到去離子水中，磁力攪拌直到懸浮液完全溶解，然后加入巰基修飾水溶性量子點，待其充分溶解后，再加入氨水，常溫下，磁力攪拌10—12小時形成乳液。
步驟2、微球表面功能化往上述步驟I制備的乳液中，加入硅烷偶聯(lián)劑，引入表面基團，常溫下攪拌1-2小時，形成量子點有機硅球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟I中所述硅烷偶聯(lián)劑與去離子水的體積比為1% —3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟I中所述巰基修飾水溶性量子點的添加量為1. Omg—6. Omg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟I中所述所加氨水，與所加入的硅烷偶聯(lián)劑的比值為1: 5—4 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2中所述硅烷偶聯(lián)劑的添加量為0.1mL—0. 4mT,n
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2中所述引入的表面基團，是巰基、氨基、羧基、雙鍵或環(huán)氧基官能團中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟I和步驟2中所述硅烷偶聯(lián)劑為疏基娃氧燒偶聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的巰基硅氧烷偶聯(lián)劑，其特征在于所述巰基硅氧烷偶聯(lián)劑為巰丙基二甲氧基娃燒或疏丙基二乙氧基娃燒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種量子點熒光微球的制備方法。采用兩步法，操作簡單便捷。熒光微球其內(nèi)部含有量子點，外部含有功能基團，量子點能夠均勻分散在微球的內(nèi)部，具有較好的發(fā)光強度和發(fā)光純度，并且方法簡單，容易操作，微球粒徑與形貌均一，大小可控，在水中分散穩(wěn)定且具有良好的生物相容性，特別適用于制備生物醫(yī)學(xué)檢測的熒光材料。
文檔編號C09K11/88GK102994091SQ20111026645
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者費敏, 劉光, 何揚 申請人:蘇州蘇大賽爾免疫生物技術(shù)有限公司, 蘇州博賽生物醫(yī)藥有限公司