[發明專利]雙親性高分子改性油溶性核/殼量子點及制備方法

有效

• 申請號: 201010183151.7
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN101831301A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 常津;朱盛疆;張琦;李新佳;宮曉群;宋濤;張兵波;成靖;楊秋花;崔葉;郭偉圣
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及納米材料制備領域及生化多通量檢測領域，特別涉及一種雙親性高分子改性油溶性核/殼量子點及制備方法。

背景技術

量子點(Quantum?Dots，QDs)，由于其獨特的光學和電學性質引起科學家們的廣泛關注，已經成為納米技術的一個亮點。隨著制備技術的不斷提高，量子點在生物領域顯示出越來越廣闊的應用前景，尤其是作為熒光探針用于生物標記、生物檢測和生物成像等方面。與有機熒光分子相比，量子點具有許多獨特的光學特性：其發射峰波長可由組成材料和粒徑大小來調節，其激發光波長范圍很寬，具有較大的斯托克位移和狹窄對稱的熒光譜峰，從而具備了一元激發、多元發射的特點，為多通量檢測提供了基礎。

Nie課題組(Han?M?Y，Gao?X?H，Su?J，et?al.Nat?Biotech，2001，19：631-635)將不同數量、不同顏色的量子點包埋到聚苯乙烯微球中，從而形成具有不同光譜特征和亮度特征的可標記生物大分子微粒。另有研究者利用多色量子點來進行多種細菌和毒素的檢測(Yang?L?J，LiY?B.Analyst，2006，131：394-401；Goldman?E?R，Clapp?A?R，Anderson?G?P，et?al.Anal?Chem，2004，76(3)：684-688)，但有一定的非特異性吸附現象和光譜重疊現象。多色量子點混合檢測存在FRET的可能，而國內外FRET的研究大多采用巰基羧酸類改性的量子點(Gill?R，Willner?I，Shweky?I，et?al.J?Phys?Chem?B，2005，109：23715-23719；Kim?J?H，Morikis?D，OzkanM.SensActuatB，2004，102：315-319)，改性后的量子點基本保持原有量子點的尺寸，不同顏色量子點在體系中由于相隔較近而出現FRET的幾率更大。在已有的多色量子點多通量檢測研究中，絕大多數也是采用巰基羧酸改性的量子點。

目前針對量子點的親水改性有諸多文獻報道，如專利CN101104806采用親水性硅酸酯包覆量子點，但反應條件不易控制，重現性差，產率低，在后期應用中非特異性吸附嚴重；專利CN101250403采用長鏈巰基類化合物包覆量子點，但巰基羧酸與量子點的結合并不穩定，且在pH為7-8.5的生理溶液條件下，量子點表面的羧基會離解并導致嚴重的非特異性鍵合；專利CN1712489和CN101012373A均采用了核/殼量子點進行親水性改性，但由于核、殼之間的晶格參數差異影響了量子點的結晶結構和熒光效率，并且所用的高分子存在破壞量子點表面結構的可能，影響量子點表面的均勻性。

因此，如何能在不破壞量子點表面結構，不影響其熒光性質的前提下，提高量子點的親水性、穩定性以及合成的簡易性、可控性一直都是本領域的研究重點。

發明內容

本發明旨在提供一種工藝簡單、可控、穩定，對量子點性能影響小的親水改性方法。本方法改性的量子點不用作特別處理，其表面的結構沒有被破壞，熒光性能優良，可廣泛的應用于高通量篩選和高度多元化的生化分析領域。

本發明技術方案如下：

一種雙親性高分子改性油溶性核/殼量子點，其結構是，核層為CdSe量子點；殼層由內到外依次為：CdS、合金層、ZnS、雙親性高分子層；量子點粒徑范圍在200～1000nm。

所述的雙親性高分子改性油溶性核/殼量子點，其合金層結構為Cd_0.4Zn_0.6S、Cd_0.45Zn_0.55S或Cd_0.6Zn_0.4S；雙親性高分子層的結構為，內層為高分子的烷基鏈形成的疏水層，連接層為脂肪族長碳鏈，外層為羧基形成的親水層。其中烷基鏈碳數為6～10；連接層脂肪族聚合物長鏈為聚丙烯酸類均聚物A或嵌段聚合物A-B或型嵌段聚合物A-B-C，其中均聚物A為聚叔丁基丙烯酸、聚乙基丙烯酸或聚甲基丙烯酸中的一種；嵌段聚合物B或C分別為聚叔丁基丙烯酸脂、聚乙基丙烯酸脂或聚甲基丙烯酸酯中的一種，且A-B-C型嵌段聚合物中B、C不相同。