[发明专利]一种生物相容的水相量子点的制备方法

摘要

本发明公开了一种生物相容的水相量子点的制备方法，该方法是通过高质量的量子点及其核壳结构的制备，结合表面修饰技术，利用核壳结构提高量子点的稳定性，再通过分子间力的相互作用，改变量子点表面的有机分子链，将油相量子点的表面长链有机分子改为具有生物相容性且易溶于水的含巯基和羧基或胺基的小分子或生物大分子的衍生物，最后得到可直接溶于磷酸盐缓冲液等生物相容的水相量子点。本发明的优点在于：量子点的制备与表面修饰方法简单，易于控制量子点质量与尺寸以及表面特性，所得的水相量子点具有较高的荧光效率和均一的粒径分布且稳定性强等优点；该发明制备的水相量子点可用于生物探测、医学诊断、能量转移等。

主权项

1. 一种生物相容的水相量子点的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：A. 油相量子点的制备将金属前驱体溶于油酸与十八烯混合液，置于反应容器中，加热至金属前驱体完全溶解，降至室温；在氩气氛围中，再加入油胺和三辛基氧化磷溶液后加热至150～300℃，迅速注入三辛基磷化合物前驱体，取样后在丙酮中沉淀，离心洗涤后将沉淀物溶于正己烷中密封保存，从而得到核量子点；金属前驱体与三辛基磷化合物前驱体组合不同制备出的核量子点的种类不同；制备过程中各材料配比为：金属前驱体和油酸的摩尔数比例在1：2到1：8之间；油酸与十八烯的体积比在1：4～1：10之间；油胺和三辛基氧化磷的质量比在10：1～1：1之间；三辛基磷化合物和金属前驱体的摩尔数比例在1：1～10：1之间；B. 油相核壳量子点的制备采用交替离子注入法或乙基黄原酸盐裂解法制备量子点核壳结构，具体方法如下：采用交替离子注入法时，在无水无氧通氩气条件下，将装有十八烯和油胺的三口瓶加热到250℃以上约10分钟后，降至室温，注入核量子点样品的十八烯溶液，待温度稳定后，快速注入包覆CdS所需的油酸镉前驱体溶液，约8分钟后注入等摩尔数的单质硫前驱体溶液，20分钟后，注入包覆ZnS所需的油酸锌前驱体溶液，约8分钟后注入等摩尔数的单质硫前驱体溶液，包覆过程可以多次重复，完成最后一层后退火；采用乙基黄原酸盐裂解法时，在无水无氧通氩气条件下，将装有十八烯和油胺的三口瓶加热到250℃以上约10分钟后，降至室温，注入核量子点样品的十八烯溶液；然后采用滴加的方法加入由乙基黄原酸镉与硬脂酸镉组成的Cd前驱体和乙基黄原酸锌与环己烷丁酸锌组成的Zn前驱体，同时反应温度控制在150～300℃；最后得到由CdS和ZnS等包覆的核壳量子点；其中：Cd前驱体材料配比：硬脂酸镉与乙基黄原酸镉的摩尔数比例在0:1～5:1之间；锌前驱体材料配比：环己烷丁酸锌与乙基黄原酸锌的摩尔数比例在0：1～5：1之间；溶剂材料配比：油酸、油胺、十八烯的体积比满足1～3：1～5：3～9；C. 油相量子点改性制备生物相容的水相量子点取1. 0×10-4mmol油相核壳量子点，将量子点溶于0.1～1.0ml的三氯甲烷中，慢慢加入0.1～0.8ml的巯基乙酸(MPA)，超声5分钟～30分钟，溶液变混浊；加入浓度为1mol·L-1KOH或NaOH等强碱溶液，使强碱的量为MPA量的2倍到5倍；摇匀后离心处理，转速为8000～21000转/分钟，1～5分钟后出现均匀的分层，取出无色的清液；向剩余液体中加入少量三氯甲烷及无水乙醇，其体积比满足三氯甲烷：无水乙醇＝1：1～5：1，离心处理，取出沉淀的量子点，并将所得量子点溶于磷酸盐缓冲液。