[發(fā)明專利]一種單分散近紅外量子點的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010112101.X
• 申請日: 2010-02-22
• 公開（公告）號: CN101805606A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王強斌;杜亞平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號: C09K11/58
• 分類號: C09K11/58
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陳忠輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備低度、具有近紅外發(fā)射光性質(zhì)的單分散量子點的方 法，屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷學(xué)等學(xué)科的發(fā)展以及各種熒光標(biāo)記和檢測技術(shù) 的應(yīng)用，量子點熒光成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到了迅猛發(fā)展。其中，近紅 外量子點熒光成像技術(shù)在生物活體成像領(lǐng)域中已展現(xiàn)出巨大的潛力。與可見光 量子點相比，近紅外量子點具有獨特的優(yōu)勢，如組織穿透深度較大，能克服可 見光量子點進(jìn)行深層組織成像時易受干擾的缺陷等，因此在分子生物學(xué)、細(xì)胞 生物學(xué)及醫(yī)學(xué)診斷學(xué)等方面引起了廣泛關(guān)注。目前常見的近紅外量子點是由II -VI族元素(CdHgTe、CdTeSe和CdTeSe/CdS)或III-V族元素(InAs、 InAs_xP_1-x)組成的半導(dǎo)體納米晶體。傳統(tǒng)近紅外量子點由于其潛在的生物毒 性，以及量子點本身諸如尺寸均一性、結(jié)晶度、穩(wěn)定性差等缺陷，大大限制了 其在生物標(biāo)記、組織和活體成像、臨床診斷等領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有近紅外量子點的不足，而提出一種單分散近紅外 量子點的制備方法，籍此提高制得的近紅外量子點的尺寸均一性、結(jié)晶度和穩(wěn) 定性，降低生產(chǎn)成本；并通過制備材料的選擇，降低量子點作為生物標(biāo)記應(yīng)用 的毒副作用。

本發(fā)明的目的，將通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種單分散近紅外量子點的制備方法，其特征在于：采用二乙基二硫代氨 基甲酸鹽作為量子點的單源反應(yīng)前驅(qū)物，在具不同配位特性的表面活性劑混合 溶液中經(jīng)熱分解、成核、生長與表面功能化的過程，制得一種在極性溶劑中具 單分散性的近紅外量子點。

進(jìn)一步地，前述一種單分散近紅外量子點的制備方法，其制備步驟是：

I、將反應(yīng)前驅(qū)物二乙基二硫代氨基甲酸鹽溶解于具不同配位特性的表面 活性劑混合溶劑中，在惰性氣體保護(hù)下加熱至100℃；

II、抽氣并靜置，待溶液澄清后在180℃～250℃下反應(yīng)30～60分鐘；

III、待溶液冷卻至室溫后，加入揮發(fā)性溶劑，經(jīng)過濾、洗滌和干燥后得到 量子點納米顆粒；

IV、對所述量子點納米顆粒表面功能化，得到室溫下能穩(wěn)定分散于極性溶 劑中的近紅外量子點。

更進(jìn)一步地，前述一種單分散近紅外量子點的制備方法，其中該反應(yīng)前驅(qū) 物為單源形式的二乙基二硫代氨基甲酸銀，制得的近紅外量子點為單斜相的硫 化銀納米顆粒；該表面活性劑可選范圍包括長鏈烷基酸、烷基胺、長鏈醇和 醚；而混合溶劑為油酸、十八胺和十八烯中的兩種以上按比例組合調(diào)配而成。

再進(jìn)一步地，前述一種單分散近紅外量子點的制備方法，其中表面功能化 可以是利用一種勒米厄馮魯?shù)侣宸蛟噭?Lemieux-von?Rudloff?reagent)將表面 包覆分子中的碳-碳雙鍵氧化，形成末端帶有羧基的短鏈小分子，從而使表面疏 水基團轉(zhuǎn)化為親水基團，以獲得在水相或其他極性溶劑中可分散的納米晶體。

本發(fā)明的技術(shù)方案較之于現(xiàn)有技術(shù)，其顯著優(yōu)點體現(xiàn)在：

通過對反應(yīng)前驅(qū)物在高沸點的表面活性混合溶劑中熱分解過程和溶劑組成 的控制，調(diào)節(jié)納米晶體成核和生長過程，實現(xiàn)了對晶體成核和生長過程的控 制，一步獲得了高度晶化、尺寸均一可調(diào)、形貌可控、無團聚、易分散于非極 性溶劑、具有單斜相結(jié)構(gòu)的Ag₂S量子點材料。通過對Ag₂S量子點表面功能化 處理，進(jìn)一步得到了可穩(wěn)定分散在水、乙醇等極性溶劑中的Ag₂S量子點，為 其在近紅外生物標(biāo)記和成像方面的應(yīng)用提供了可能性。此外，本發(fā)明制備單分 散近紅外量子點的方法還可拓展到其它金屬硫化物功能納米材料的制備，且易 于放大反應(yīng)規(guī)模，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是通過本發(fā)明制得的量子點X射線衍射圖；

圖2是通過本發(fā)明制得的量子點的透射電子顯微鏡照片；

圖3是圖2所示量子點更高分辨率的透射電子顯微鏡照片；

圖4是通過本發(fā)明制得的量子點的光致發(fā)射熒光光譜圖。

具體實施方式