CN101104806A - 亲水性CdSeS量子点的制备方法 - Google Patents

亲水性CdSeS量子点的制备方法 Download PDF

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沙印林
赵国锋
谢伟
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Abstract

本发明公开了一种制备亲水性CdSeS量子点的方法。本方法用疏水性CdSeS量子点、辛基三甲氧基硅烷、四乙基正硅酸酯等硅酸酯为原料，在碱性水溶液中，常温反应制得亲水性硅包层CdSeS量子点。该方法简单易行，重复性好，水化的量子点稳定性高，荧光强度高、性质稳定。硅包层同时起到了无毒化作用，为量子点生物探针的制备提供了可靠的高质量原料。

Description

亲水性CdSeS量子点的制备方法
技术领域
本发明涉及一种由疏水性CdSeS量子点经硅包层制备成亲水性CdSeS量子点的方法。
背景技术
量子点(quantum dots，QDs)又可称为半导体纳米晶体(semicondutor nanocrystal)，  是一种由II-VI族或III-V族元素组成的的纳米晶粒。量子点的超微尺寸导致了一种量子尺度效应，赋予了其独特的光学和电子学性质。量子点由于其大小不同(或组成不同)即可发出不同颜色的荧光，而且可用单一波长的光去激发多种不同颜色的量子点，与传统的有机荧光染料相比，具有优良的光谱性能，近年来已经引起了人们的广泛关注，特别是水溶性的量子点，在生物化学、细胞生物学、分子生物学等研究领域显示了极其广阔的应用前景。然而，量子点的制备方法多以有机相合成为主，得到的是脂溶性的产品，极大地阻碍了量子点在生物研究领域的应用。目前人们已经发展了多种制备水溶性量子点的方法，但各种方法均对量子点的光谱质量产生影响。Nie等将脂溶性量子点表面包覆一层巯基乙酸，大大提高了其水溶性；Rogach采用水相合成的方法，直接获得了表面包被有巯基乙酸的水溶性量子点；ar-bara-Guillem等成功地将CdSe量子点包被到了脂质体中，但由于巯基乙酸和脂质体的不稳定性，使得上述量子点极易降解；Alivisatos等将单个量子点表面包裹上SiO2层，使其稳定性得到了提高，但荧光强度却明显下降。李朝辉等采用Tetraethoxy-silane，N′3-(trimethoxsilyl)propylethylenediamine以及tri-hydroxysilyl-3-propylmethylphosphonate在油包水形成的微囊中同步水解的方法，在温和的实验条件下，将多个量子点直接包被到同一硅壳中，但没有解决对单一量子点的包层，从而大大限制了量子点的使用效率和使用范围。我们采用硅化试剂，在量子点表面形成带有二氧化硅/硅氧烷的壳，不仅保障了量子点的稳定性和光谱性质，同时可进行各种功能化并与生物大分子进行耦连。应用涉及生物分子、细胞和活体成像等
发明内容
本发明提出一种将疏水性CdSeS量子点硅包层化，成为亲水性CdSeS量子点的制备方法。该方法简单易行，重复性好，水化的量子点稳定性高，荧光强度高、性质稳定。硅包层同时起到了无毒化作用，为量子点生物探针的制备提供了可靠的高质量原料。
本发明提供的技术方案是：一种CdSeS量子点由疏水性经硅包层变为亲水性量子点的制备方法，采用如下步骤：
(a)在反应器A中，将疏水性CdSeS量子点和辛基三甲氧基硅烷溶于氯仿中，密封，避光，在室温搅拌反应0.5-5hr。
(b)反应毕，脱去氯仿，将剩余物转移到含有Na2SiO3的碱性水溶液的反应器B中，密封，避光，室温搅拌1-5天。得到均匀透明，强荧光的水溶性CdSeS量子点水溶液。该量子点水溶液以氯仿萃取，不能萃取出已经水化的CdSeS量子点。
该方法简单易行，重复性好，水化的量子点稳定性高，荧光强度高、性质稳定。硅包层同时起到了无毒化作用，为量子点生物探针的制备提供了可靠的高质量原料。
具体实施方式
由疏水性CdSeS量子点经硅包层制备成亲水性CdSeS量子点分为两步：
(a)在25ml圆底瓶中加入疏水性CdSeS量子点3.0mg，辛基三甲氧基硅烷(OTMS)100μl和氯仿10ml。密封，避光，室温搅拌1hr。
(b)在50℃温度下，用旋转蒸发器脱去氯仿，将其转移到250ml三角瓶中，加入浓度为60mmol/L的NaSiO3水溶液100ml，密封，避光，室温搅拌5天。反应毕，得3mg/100ml的量子点水溶液、该水溶液均匀透明。

Claims (1)

1.将疏水性CdSeS量子点进行硅包层制备亲水性CdSeS量子点的方法，其特征在于采用以下步骤：
(a)将疏水性CdSeS量子点和氯仿加到反应器A中，待量子点完全溶解后加入辛基三甲氧基硅烷(OTMS)，密封避光搅拌0.5-5hr后脱去氯仿备用。
(b)将碱性水溶液加到反应器B中，再把A中脱去氯仿后的残留物转移到B中，再加入硅酸盐常温搅拌1-5天，制得亲水性CdSeS量子点。
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