[發明專利]一種油溶性量子點轉化為水溶性量子點的方法

有效

• 申請號: 201210592079.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103911141B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 蔡林濤;張鵬飛;高篤陽;盛宗海;胡德紅;龔萍
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/88
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及一種油溶性量子點的轉化為水溶性量子點的方法，具體涉及一種采用配位聚合物為修飾試劑的油溶性量子點高效轉化為水溶性量子點的方法。

背景技術

量子點是由量子點（Quantum dots,QDs）是由成百上千個原子組成、粒徑在1~100nm的半導體納米微晶粒，能夠接受激發光而產生熒光，且發射光的波長可控，相比傳統的有機熒光染料，量子點在具有寬而連續的吸收光譜，窄而對稱的發射光譜，發射光譜可以通過材料本身的尺寸、組分和結構調節，覆蓋范圍從可見光到近紅外，并且具有優異的抗光漂白性能，正是由于這些特性，使量子點在生物醫學標記與成像領域具有廣闊的應用前景，并已作為生物探針已被廣泛應用于分子生物學、醫學診斷學等學科中。

量子點作為一種新型半導體熒光納米探針，與傳統有機熒光染料相比，具有許多優良的光譜特性，自從1998年Nie shuming（Chan,W.C.W.;Nie,S.Science1998,281,2016）與Alivisatos課題組（Bruchez,M.;Moronne,M.;Gin,P.;Weiss,S.;Alivisatos,A.P.Science1998,281,2013）首次將量子點應用于生物成像，近年來，量子點在分子診斷、靶向治療、生物醫學成像與生物傳感等方面得到了廣泛應用，并極大地推動了生命分析化學、生物醫學工程等研究領域的飛速發展。由于高質量的量子點都是通過高溫有機相熱分解方法制備得到（Li,J.J.;Wang,Y. A.;Guo,W.;Keay,J.C.;Mishima,T.D.;Johnson,M.B.;Peng,X.J.Am.Chem.Soc.2003,125,12567,Hu,D.;Zhang,P.;Gong,P.;Lian,S.;Lu,Y.;Gao,D.；Cai,L.Nanoscale2011,3,4724），所得產物為脂溶性，為了使量子點進一步應用于生物醫學成像等領域，需要對量子點進行表面修飾，實現脂溶性量子點的水溶性化是量子點用于生物醫學研究的關鍵。

目前油溶性量子點的轉水方法主要通過兩親性聚合物包裹，得到的水溶性量子點雖然具有良好的光學性能和穩定性，但是得到的量子點具有較大的體積，極大限制了量子點在生物標記中的應用，雖然利用小分子配體交換的方法也能實現油溶性量子點的轉水，而且得到的水溶性量子點具有較小的粒徑，但是由于配位基團采用比較容易氧化的巰基，穩定性較差。

例如，第一種方法是利用量子點表面的金屬原子（Zn，Cd等）與其它分子（S，P等）的配位作用，用含配位元素的水溶性小分子化合物取代量子點表面的有機配體，使其具有水溶性（Mattoussi,H.;Mauro,J.M.;Goldman,E.R.;Anderson,G. P.;Sundar,V. C.;Mikulec,F.V.;Bawendi,M.G. J.Am.Chem.Soc.2000,122,12142）。

例如，第二種方法是中國專利申請號為200410013332.X以及兩篇論文（Dubertret,B.;Skourides,P.;Norris,D.J.;Noireaux,V.;Brivanlou,A.H.;Libchaber,A.Science2002,298,1759、Wu,X.;Liu,H.;Liu,J.;Haley,K.N.;Treadway,J.A.;Larson,J.P.;Ge,N.;Peale,F.;Bruchez,M.P.Nat.Biotech.2003,21,41）所公開的，這些文獻是利用量子點表面包裹的有機配體化合物與兩親性化合物之間的疏水相互作用，將疏水分子自組裝到量子點表面使其在水中穩定存在。

以上方法各有優缺點：第一種方法獲得的量子點由于配體直接修飾在量子點表面，其受環境因素影響較大，而且穩定性也較差，但是修飾后的量子點具有相對更小的體積；第二種方法修飾的量子點雖然對量子點表面性質基本沒有影響，穩定性強，受環境因素影響比較小，但是修飾后的量子點具有較大體積。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、重現性好的油溶性量子點轉化為水溶性量子點的方法，所得產物不僅保持了原有的光學性質，而且粒徑基本無變化。

解決本發明的技術問題所采取的技術方案是：提供一種油溶性量子點轉化為水溶性量子點的方法，該方法包括如下步驟：

步驟一、將聚馬來酸酐，腺嘌呤或者組胺，以及4-二甲氨基吡啶溶解于二甲亞砜中，反應之后得到配位聚合物溶液；