[發明專利]一種量子點雙發射比率熒光探針及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 201910892730.X
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110776916B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 汪晶;劉馨月;黃亮;胡軍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/02;G01N21/64
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;薄盈盈

本發明涉及比率熒光探針技術領域，為解決傳統量子點比率熒光探針熒光比率調控準確度差的問題，提供了一種量子點雙發射比率熒光探針及其制備方法、應用，所述量子點雙發射比率熒光探針以綠色量子點為核心，并包埋于巰基化介孔二氧化硅球中，然后經硅烷化處理、巰基化處理，加入紅色量子點，超聲組裝、硅烷化處理后，得到量子點雙發射比率熒光探針。本發明的量子點雙發射比率熒光探針粒徑均一、熒光比率可調、性能穩定；制備方法簡單高效，在有機相中對量子點直接組裝，無需對量子點表面進行任何改性和修飾，組裝效率高，避免了復雜繁瑣的量子點相轉移等前處理，有利于量子產率的保持。

技術領域

本發明涉及比率熒光探針技術領域，尤其涉及一種量子點雙發射比率熒光探針及其制備方法、應用。

背景技術

比率熒光探針是近年來備受關注的一種新型熒光傳感器，它將兩個不同的熒光團組合在一個納米顆粒中，一個熒光團作為參考另一個熒光團作為信號單元，通過測量兩個波長的熒光強度比值的變化來檢測分析物。與單波長測量相比，比率熒光技術不受光源強度、儀器靈敏度等外部環境的影響，可以為環境效應提供內在的內置校正，在提高靈敏度和準確性方面具有優勢。

通常使用量子點和有機染料作為比率探針的熒光信號。相比于有機染料，量子點具有熒光量子產率高、抗光漂白、發射光譜窄而對稱、吸收光譜寬、波長可調諧性等優點。由于水相量子點合成方法比較簡單，用其制備的熒光探針可以直接應用于水溶液中，因此常用水相量子點進行比率熒光微球的制備。然而水溶性量子點熒光產率低，性質不穩定，在應用方面受到一定的限制。而具有高發光性能，單分散性好，色純度高的量子點通常在油相合成。在油相中合成的量子點表面包裹有一層有機配體分子，性質穩定，但具有疏水性。然而將油溶性量子點與納米載體進行組裝可有效改善量子點的生物相容性。

二氧化硅球具有較高的光學透明度，尺寸可控制，合成方法簡單，并且可以進行多種表面硅烷化修飾，是一種優良的納米載體。其中介孔二氧化硅球因其具有大的比表面積，較高的熱穩定性等優點而應用廣泛。現有量子點熒光比率微球制備技術主要通過包埋或共價偶聯將量子點負載于硅球內部或表面。例如利用硅酸四乙酯水解形成硅層，在水相中將水溶性量子點包埋在硅層內形成熒光微球，對硅球表面進行氨基修飾，用碳二亞胺活化水溶性量子點的羧基，然后通過酰胺鍵負載在熒光微球表面，得到比率熒光微球。或者加入一些乳化劑，將量子點和碳點以一定比例混合，利用硅酸四乙酯的水解將兩種熒光物質包埋在硅球內，形成熒光微球。

在上述方法中需要對量子點進行一定的修飾，因此在組裝過程中可能導致量子點表面配體脫落，導致熒光猝滅，負載效率低，且最終得到的微球的熒光強度比具有隨機性。

中國專利文獻上公開了“一種雙發射比率熒光探針的構建方法及其應用”，其公告號為CN106350069A，該發明通過將BPEI-CQDs碳量子點修飾在二氧化硅球上制備雙發射熒光探針，其在苛刻條件下穩定性高，所建立的測定人體尿液中和血漿中微量Cu²⁺的方法選擇性好、靈敏度高、可視化。但是，該雙發射比率熒光探針采用包埋的方法將紅色CdTe/CdS水相量子點作為熒光硅球的內核，在該制備過程中，量子點表面配體易被改變導致熒光減弱，同時，從透射電鏡圖可以看出，每個熒光硅球中，紅色量子點的負載量不多；該探針在pH5～7的條件下穩定性較好，而其他pH條件下熒光有所減弱，存在性質不夠穩定，應用條件有限的問題。

發明內容

本發明為了克服傳統量子點比率熒光探針熒光比率調控準確度差、水溶性量子點性質不夠穩定，在生物體上應用受限的問題，提供了一種粒徑均一、熒光比率可調、性能穩定的量子點雙發射比率熒光探針。

本發明為了克服傳統量子點比率熒光探針制備過程中需要對量子點進行一定的修飾，在組裝過程中可能導致量子點表面配體脫落，導致熒光猝滅，負載效率低，且最終得到的微球的熒光強度比具有隨機性的問題，提供了一種量子點雙發射比率熒光探針的制備方法，該方法在有機相中對量子點直接組裝，不用對量子點表面進行任何改性和修飾，組裝效率高，避免了復雜繁瑣的量子點相轉移等前處理，有利于量子產率的保持。