[發明專利]一種殼聚糖-量子點熒光探針的水相制備方法

無效

• 申請號: 201010514967.3
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN101962450A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 周培疆;何振宇;吳新國;肖玲;吳迪
• 申請（專利權）人: 武漢大學;武漢市疾病預防控制中心
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08B37/08;C09K11/88;G01N21/64
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域??

本發明屬于納米材料修飾技術和生物分析檢測技術領域，更具體涉及一種殼聚糖-量子點熒光探針的水相制備方法，制備的殼聚糖-量子點熒光探針適用于細胞及生物大分子體系（蛋白質、核酸等）的熒光標記。

背景技術??

殼聚糖是由甲殼素脫去乙酰基的產物，其大分子鏈上分布著許多羥基和氨基，含有親水基和疏水基。同時，骨架鏈間的氫鍵形成了殼聚糖大分子的二級結構。殼聚糖結構上的特殊性以及高分子化合物的物理特性，使之和許多離子、有機物、生物分子等具有離子交換、螯合、吸附等作用。殼聚糖除具有多功能性、生物相容性、生物降解性，和低細胞毒性等優越性之外，還具有獨特的跨細胞膜能力而倍受關注。但是由于殼聚糖只溶于稀酸和某些特定的溶劑，大大限制了它的應用。羧甲基殼聚糖是殼聚糖經羧甲基化反應后的形成的一類甲殼素衍生物，由于羧甲基殼聚糖上所含的-COO-降低了-NH³⁺的電荷密度，使得羧甲基殼聚糖的細胞毒性降低，具有比殼聚糖更好的細胞相容性；并且由于羧甲基殼聚糖溶于水，擴展了它的應用范圍。量子點(Quantum?dots，QDs)?又稱半導體納米微晶體（Semiconductor?nanocrystals），是半徑小于或接近于激子玻爾半徑的一類半導體納米粒子。量子點具有一般納米微粒的基本性質如表面效應、體積效應和量子尺寸效應，具有寬的激發光譜、窄的發射光譜、可精確調諧的發射波長、可忽略的光漂白等優越的熒光特性。正是基于量子點獨特的光學性質使得它在生物化學、分子生物學、細胞生物學、基因組學以及蛋白質組學等研究中有著極大的應用前景。但是作為一種納米材料，由于自身的物理化學性質和環境因素的影響，量子點在應用的過程中也表現出了一定的生物毒性效應，如何提高量子點熒光探針的穩定性和生物相容性是目前迫切需要解決的問題。

發明內容??

本發明的目的在于針對目前各類量子點熒光探針在應用上的缺陷，是在于提供了一種殼聚糖-量子點熒光探針的水相制備方法，本發明的制備方法操作簡單，產物水溶性好，穩定時間長，熒光量子產率高，細胞相容性好，在細胞和生物大分子標記方面有廣泛的用途。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：

本發明的基本構思：是根據羧甲基殼聚糖和CdTe量子點自身的特性，在水相通過自組裝形成量子點-殼聚糖熒光探針。羧甲基殼聚糖和CdTe量子點的結合方式包括：①殼聚糖所帶的氨基質子化后可以使殼聚糖帶正電荷，因而可以與量子點以靜電絡合的方式結合；②由于制備的CdTe量子點外層包覆了巰基羧酸，羧基可以與殼聚糖上的氨基以共價方式結合；③殼聚糖與CdTe量子點發生螯合作用。

一種殼聚糖-量子點熒光探針的水相制備方法，包括如下步驟：

1、配制1~50g/L的羧甲基殼聚糖溶液：先秤取0.1~5.0克羧甲基殼聚糖，用二次蒸餾水溶解于燒杯中，用100毫升容量瓶定容，得到了羧甲基殼聚糖溶液，備用；

2、配制0.0000025-0.001mol/L的CdTe量子點溶液（CdTe量子點自制，制備的簡要過程如下：CdCl₂溶液和巰基乙酸溶液混合均勻后用NaOH?溶液調整其pH值為10-11.6，再向該溶液中加入新制備的KTeH₄溶液。將此混合液轉入聚四氟乙烯微波消解罐，放入可控溫的微波加熱系統進行加熱，加熱溫度為50-140℃，反應完成后待溶液冷卻至室溫20-25℃，即可得到CdTe?量子點溶液。本領域的普通技術人員不付出任何創造性勞動均能制備）：根據CdTe量子點的濃度，用移液管移取1~50ml的量子點溶液于燒杯中，加入二次蒸餾水至體積90mL，調節其pH值至7~13，用100毫升容量瓶定容，得到了CdTe量子點溶液，備用；

3、將按步驟1、2配制好的羧甲基殼聚糖溶液和CdTe量子點溶液按1:10-10:1的質量比混合，搖勻后室溫（20-25℃，以下相同）放置1~72小時，或超聲波反應10min~60min，或震蕩反應0.5~4小時，或微波加熱反應5~30min，即得到相應發光波長的不同熒光強度的水溶性殼聚糖-量子點熒光探針。

所述的殼聚糖是水溶性的羧甲基殼聚糖。

所述的羧甲基殼聚糖與量子點反應的方式包括室溫（20-25℃）下反應、超聲波反應、震蕩反應和微波加熱反應，微波加熱溫度為50-140℃。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：