CN108410445A - 一种磷光量子点生物共轭体的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磷光量子点生物共轭体的制备方法及其应用,所述制备方法包括如下步骤:(1)通过巯基丙酸将油溶性的ZnSe:Mn核转换成水溶性的磷光量子点,加入Zn/MPA和硫脲,搅拌加热回流,离心提纯,真空干燥得到水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点;所述n为1‑3;(2)通过偶联剂将所述水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点与微囊藻毒素抗体共轭连接,离心纯化得到磷光量子点‑抗微囊藻毒素生物共轭体。本发明生物共轭体具有通过磷光快速、稳定特异性识别检测微囊藻毒素的功能。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域,尤其涉及一种磷光量子点生物共轭体的制备方法及其应用。
背景技术
量子点是粒径小于或接近于激子玻尔半径的半导体纳米晶粒。目前,纳米晶的制备有两个发展趋势:一是合成方法的改革,采用低成本、低污染的绿色环保型试剂取代高毒、昂贵的试剂,使合成过程更简便、经济、环保;二是纳米晶结构的变化,经历了单核纳米晶、核/壳纳米晶和多元混晶3个过程。所制备的纳米晶质量大大提高,具有更高的量子产率、更好的重复性与稳定性。
量子点的尺寸很小,表面存在大量不饱和悬键,许多缺陷,这些表面态通常作为猝灭中心,降低材料的发光效率。另外还有环境的影响,为了改善量子点的表面态,人们发展了核/壳结构型纳米材料。核/壳结构就是以一种量子点为核,在其表面包覆生长另外一种同类材料的壳层,壳层可以部分减少或者消除表面态,从而极大的改善材料的发光效率和稳定性,而且可以通过选择合适的能带宽度的核层和壳层材料,形成不同的核壳体系,进行发光调控。
虽然量子点荧光性质的应用已经十分广泛,量子点的磷光性质及其在分析检测中的应用得到的关注仍然较少。而对于ZnSe:Mn/nZnS核壳式量子点的室温磷光传感器的应用几乎没有。除了具备传统光谱分析法快速、简便、灵敏和经济的特点之外,其高选择性、低毒性、强抗干扰能力的突出优势为量子点的室温磷光传感开拓了广阔的应用前景。
发明内容
针对背景技术中的上述缺陷,本发明的主要目的在于提供一种磷光量子点生物共轭体的制备方法,制得的磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体能够特异性识别微囊藻毒素。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种磷光量子点生物共轭体的制备方法,包括如下步骤:
(1)通过巯基丙酸将所述油溶性的ZnSe:Mn核转换成水溶性的磷光量子点,加入Zn/MPA和硫脲,搅拌加热回流,离心提纯,真空干燥得到水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点;所述n为1-3;
(2)通过偶联剂将所述水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点与微囊藻毒素抗体共轭连接,离心纯化得到磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体。
作为进一步的优选,所述油溶性的ZnSe:Mn核的合成方法包括:在Zn和Mn前驱体溶液中加入油酸、十八烯搅拌10-20min,再加入NaHSe搅拌10-20min,反应1.5-3h后,离心分离提纯得到油溶性的ZnSe:Mn核。
作为进一步的优选,所述的离心分离提纯是通过丙酮/甲醇体积比1:1-1:3进行;所述的得到油溶性的核分散在环己烷中保存。
作为进一步的优选,所述油溶性的ZnSe:Mn核中Zn与Se的加入量的摩尔比1-5。
作为进一步的优选,所述Zn前驱体溶液的制备方法包括:将乙酸锌和油胺加入到甲苯中,然后加热,直至醋酸锌完全溶解得到到透明的溶液;以及
所述Mn前驱体溶液的制备方法包括:将醋酸锰和油胺加入到甲苯中,然后加热,直至醋酸锰完全溶解得到透明的溶液。
作为进一步的优选,当制备Zn的前驱体时Zn的加入量为1mmol时,Mn的加入量为0.02-0.1mmol。
进一步的优选,所述步骤(1)中,还包括将所述水溶性的磷光量子点加水溶解,得到溶液;加入碱液调节pH值直到所述溶液中的沉淀溶解,再向所述溶液中加入Zn/MPA和硫脲。
作为进一步的优选,所述步骤(2)中,所述微囊藻毒素抗体的加入量从0.0005-0.002mg时,所述步骤(1)中水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点的加入量为0.75mg-6mg。
作为进一步的优选,所述步骤(2)中所述偶联剂选自1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)、羟基琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)。
作为进一步的优选,所述的水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点中包覆不同层的ZnS壳中,加入的乙酸锌与巯基丙酸与硫脲的摩尔比1:(10-20):1。
作为进一步的优选,所述水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点与微囊藻毒素抗体共轭连接的方法包括:将水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点溶解在PBS中,再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC),在室温下搅拌5-10min,静置15-20min,充分激活量子点的羧基基团;接着加入羟基琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)并在室温下搅拌10-20min,最后加入微囊藻毒素抗体,恒温搅拌孵化1-2.5h后加入巯基丙酸终止反应。
本发明的另一目的还在于提供了上述磷光量子点生物共轭体的应用,用于检测微囊藻毒素。
本发明的有益效果是:本发明将Mn掺杂到ZnSe中得到磷光量子点,再以ZnS作为包覆外壳,通过巯基丙酸的修饰,得到水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点;通过交联剂对量子点表面羧基的活化,与微囊藻毒素抗体表面的原始氨基共价连接,获得磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体。由于微囊藻毒素抗体本身包含原始的氨基和羧基,在与量子点偶联之前不需要化学修饰,而且提供了很多的结合位点。在检测分析方面抗体与抗原特异性结合作用,使检测环境中的微囊藻毒素更加有针对性。因此,本发明有望真正解决传统检测微囊藻素毒素遇到的困难,制备了高选择性、共价连接微囊藻毒素抗体的磷光量子点生物共轭体。并且本发明制备方法所用物质材料具有操作简便、省时廉价的优点;本发明对于目标物微囊藻毒素的检测识别,清除功能具有高灵敏性。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的ZnSe:Mn/ZnS核壳式磷光量子点的电镜图。
图2为本发明实施例1得到的ZnSe:Mn/ZnS核壳式磷光量子点的磷光图谱。
图3(a)为加入不同浓度的微囊藻毒素(MC-LR)对本实施例生物共轭体磷光的影响;图3(b)为生物共轭体磷光强度的相对变化与MC-LR浓度的线性关系示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种磷光量子点生物共轭体的制备方法及其应用,制得的磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体具有通过磷光快速、稳定特异性识别检测微囊藻毒素的功能,解决了传统检测微囊藻毒素遇到的困难,得到磷光量子点生物共轭体为快速、灵敏检测微囊藻毒素提供了新途径。
为了解决上述缺陷,本发明实施例的主要思路是:
本发明实施例磷光量子点生物共轭体的制备方法,包括如下步骤:
(1)通过巯基丙酸将所述油溶性的ZnSe:Mn核转换成水溶性的磷光量子点,加入Zn/MPA和硫脲,搅拌加热回流,离心提纯,真空干燥得到水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点;所述n为1-3;
(2)通过偶联剂将所述水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点与微囊藻毒素抗体共轭连接,离心纯化得到磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体。
所述油溶性的ZnSe:Mn核的合成方法包括:在Zn和Mn前驱体溶液中加入油酸、十八烯搅拌10-20min,再加入NaHSe搅拌10-20min,反应1.5-3h后,离心分离提纯得到油溶性的ZnSe:Mn核。
上述的油溶性的ZnSe:Mn核可以用传统方法制备,也可以采用本发明实施例上述步骤中的相界面热辅助法制备,本发明实施例的合成方法更加绿色环保,不需要高温和手套箱,操作更加简便,极大的降低了能耗和化学毒性。
根据掺杂Mn的量需求,当制备Zn的前驱体时Zn的加入量1mmol时,Mn的加入量0.02-0.1mmol。
所述油溶性的ZnSe:Mn核中Zn与Se的加入量的摩尔比1-5。
所述步骤(2)中,微囊藻毒素抗体的加入量从0.0005-0.002mg时,核壳式磷光量子点的加入量为0.75mg-6mg。
如上所述,本发明实施例还研究了各物质间的用量比例和反应时间、温度、提纯等参数,力求达到最佳的合成效果。
为了让本发明之上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举数实施例,来说明本发明所述之磷光量子点生物共轭体的制备方法及其应用。
实施例1
本发明实施例1特异性识别微囊藻毒素的磷光量子点生物共轭体制备方法,包括如下步骤:
(1)Zn和Mn前驱体溶液的制备:Zn前驱体溶液:将1mmol乙酸锌和3ml油胺加入到15ml甲苯中,然后加热至85℃,直至醋酸锌完全溶解得到透明溶液,然后冷却至室温备用。
Mn前驱体溶液:同样按照上述方法,将0.02mmol醋酸锰和0.5ml油胺加入到2mL甲苯中,然后加热至85℃,直至醋酸锰完全溶解,然后冷却至室温备用。
(2)油溶性的ZnSe:Mn核的合成:首先制备NaHSe溶液:取2mmol的NaBH4和1mmol的Se粉,加入到圆底烧瓶中密封,用注射器加入2mL超纯水,磁力搅拌,在冰水浴中反应,直到溶液澄清透明,然后加入超纯水稀释成15mL的溶液。将步骤(1)中的Zn和Mn前驱体溶液加入到50mL反应釜内衬中,然后依次加入lml油酸和lml十八烯,磁力搅拌均匀10min,然后逐滴加入15ml含有1mmol的NaHSe溶液,磁力搅拌10min后,将反应釜密封,将其置于120℃的烘箱中反应1.5h。反应结束后,等反应釜自然冷却至室温,打开内衬,小心取出上层含有甲苯的有机层,首先对其进行离心分离去除没有反应的杂质。然后在甲苯溶液中加入等体积的丙酮/甲醇(1:1)溶液,离心分离(8000r/min,5min)得到沉淀,收集产物,然后继续对沉淀物用4mL的丙酮/甲醇溶液洗涤3次,洗掉多余的有机配体,为了长期保存将产物分散在8mL的环己烷中,得到透明的胶体溶液。
(3)水溶性ZnSe:Mn/ZnS磷光量子点合成:配体交换将油溶性的ZnSe:Mn的核转移到水相中,取步骤(2)中2mL分散在环己烷中的ZnSe:Mn量子点,和4mL的环己烷,加入到圆底烧瓶中搅拌,加入300uL巯基丙酸(MPA),磁力搅拌20min后离心分离,用一定量的环己烷洗涤3次,去除多余的巯基丙酸,离心分离得到0.25mmol水溶性的ZnSe:Mn量子点。在水溶液中对其进行ZnS包覆。向上述固体中加入30mL的水,加4M NaOH调pH值直到沉淀溶解。上述溶液再加50mL的水,加入新配置的Zn/MPA(1:10摩尔比)取1mmol的乙酸锌,和10mmol的MPA配制成10mL的溶液,用4M NaOH调pH值12左右,将Zn/MPA溶液加入到上述80mL的溶液中,磁力搅拌30min后,再加入10mL的0.1mol/L的硫脲,95℃回流3小时,停止加热,继续搅拌30min,停止搅拌。将上述胶体溶液浓缩成25mL,最后用等体积的乙醇,离心分离得到固体,在室温下真空干燥12h后得到ZnSe:Mn/ZnS磷光量子点。图1为本发明实施例磷光量子点的电镜图。图2为本发明实施例磷光量子点的磷光图谱。
(4)磷光量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体合成:以步骤(3)水溶性ZnSe:Mn/ZnS量子点1.5mg溶解在3mL的0.01mol/L的PBS中,其pH值为7.2。其次再加入200uL的4mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC),在室温下搅拌5min,静置20min,充分激活量子点的羧基基团。接着加入200uL的0.15mg/mL羟基琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)并在室温下搅拌20min,最后加入0.002mg的微囊藻毒素抗体,37℃恒温磁力搅拌孵化2h后加入3uL巯基丙酸终止反应。再用100KD的超滤膜离心管8000r/min离心纯化得到水溶性的ZnSe:Mn/ZnS量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体。最后的产物保存在4℃的冰箱中。
实施例2
本发明实施例2特异性识别微囊藻毒素的磷光量子点生物共轭体制备方法,包括如下步骤:
(1)Zn和Mn前驱体溶液的制备:Zn前驱体溶液:将1mmol乙酸锌和3ml油胺加入到15ml甲苯中,然后加热至85℃,直至醋酸锌完全溶解得到透明溶液,然后冷却至室温备用。
Mn前驱体溶液:同样按照上述方法,将0.04mmol醋酸锰和0.5ml油胺加入到1.5mL甲苯中,然后加热至60℃,直至醋酸锰完全溶解,然后冷却至室温备用。
(2)油溶性的ZnSe:Mn核的合成:首先制备NaHSe溶液:取3mmol的NaBH4和1.5mmol的Se粉,加入到圆底烧瓶中密封,用注射器加入2mL超纯水,磁力搅拌,在冰水浴中反应,直到溶液澄清透明,然后加入超纯水稀释成15mL的溶液。以步骤(1)中的前驱体溶液加入到50mL反应釜内衬中,然后依次加入lml油酸和lml十八烯,磁力搅拌均匀15min,然后逐滴加入15ml含有1.5mmol的NaHSe溶液,磁力搅拌15min后,将反应釜密封,将其置于150℃的烘箱中反应2h。反应结束后,等反应釜自然冷却至室温,打开内衬,小心取出上层含有甲苯的有机层,首先对其进行离心分离去除没有反应的杂质。然后在甲苯溶液中加入等体积的丙酮/甲醇(1:3)溶液,离心分离(8000r/min,5min)得到沉淀,收集产物,然后继续对沉淀物用4mL的丙酮/甲醇溶液洗涤3次,洗掉多余的有机配体,为了长期保存将产物分散在8mL的环己烷中,得到透明的胶体溶液。
(3)水溶性ZnSe:Mn/2ZnS磷光量子点合成:配体交换将油溶性的ZnSe:Mn的核转移到水相中,取步骤(2)中4mL分散在环己烷中的ZnSe:Mn量子点,和2mL的环己烷,加入到圆底烧瓶中搅拌,加入500uL巯基丙酸(MPA),磁力搅拌30min后离心分离,用一定量的环己烷洗涤3次,去除多余的巯基丙酸,离心分离得到0.5mmol水溶性的ZnSe:Mn量子点。在水溶液中对其进行ZnS包覆。向上述固体中加入30mL的水,加4M NaOH调pH值直到沉淀溶解,上述溶液再加50mL的水,加入新配置的Zn/MPA(1:20摩尔比)取1mmol的乙酸锌,和20mmol的MPA配制成10mL的溶液,用4M NaOH调pH值13左右,将Zn/MPA溶液加入到上述80mL的溶液中,磁力搅拌50min后,再加入10mL的0.1mol/L的硫脲,95℃回流3.5h,停止加热,再加入继续搅拌30min,重复加入Zn和硫脲进行第二次包覆与上述相同。停止搅拌。将上述胶体溶液浓缩成25mL,最后用等体积的乙醇,离心分离得到固体,在室温下真空干燥24h后得到ZnSe:Mn/2ZnS磷光量子点。
(4)磷光量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体合成:以步骤(3)水溶性ZnSe:Mn/2ZnS量子点3mg溶解在3mL的0.01mol/L的PBS中,其pH值为7.4。其次再加入400uL的4mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC),在室温下搅拌10min,静置15min,充分激活量子点的羧基基团。接着加入200uL的0.15mg/mL羟基琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)并在室温下搅拌20min,最后加入200uL的0.01mg/mL的微囊藻毒素抗体,37℃恒温磁力搅拌孵化1.5h后加入5uL巯基丙酸终止反应。再用100KD的超滤膜离心管8000r/min离心纯化得到水溶性的ZnSe:Mn/2ZnS量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体。最后的产物保存在4℃的冰箱中。
实施例3
本发明实施例3特异性识别微囊藻毒素磷光量子点生物共轭体制备方法,包括如下步骤:
(1)Zn和Mn前驱体溶液的制备:Zn前驱体溶液:将1mmol乙酸锌和3ml油胺加入到15ml甲苯中,然后加热至85℃,直至醋酸锌完全溶解得到透明溶液,然后冷却至室温备用。
Mn前驱体溶液:同样按照上述方法,将0.06mmol醋酸锰和0.5ml油胺加入到2mL甲苯中,然后加热至45℃,直至醋酸锰完全溶解,然后冷却至室温备用。
(2)油溶性的ZnSe:Mn核的合成:首先制备NaHSe溶液:取8mmol的NaBH4和4mmol的Se粉,加入到圆底烧瓶中密封,用注射器加入4mL超纯水,磁力搅拌,在冰水浴中反应,直到溶液澄清透明,然后加入超纯水稀释成15mL的溶液。以步骤(1)中的前驱体溶液加入到50mL反应釜内衬中,然后依次加入l.5ml油酸和l.5ml十八烯,磁力搅拌均匀20min,然后逐滴加入15ml含有4mmol的NaHSe溶液,磁力搅拌15min后,将反应釜密封,将其置于150℃的烘箱中反应1.5h。反应结束后,等反应釜自然冷却至室温,打开内衬,小心取出上层含有甲苯的有机层,首先对其进行离心分离去除没有反应的杂质。然后在甲苯溶液中加入等体积的丙酮/甲醇(1:2)溶液,离心分离(8000r/min,5min)得到沉淀,收集产物,然后继续对沉淀物用4mL的丙酮/甲醇溶液洗涤3次,洗掉多余的有机配体,为了长期保存将产物分散在10mL的环己烷中,得到透明的胶体溶液。
(3)水溶性ZnSe:Mn/3ZnS磷光量子点合成:配体交换将油溶性的ZnSe:Mn的核转移到水相中,取步骤(2)中3mL分散在环己烷中的ZnSe:Mn量子点,和5mL的环己烷,加入到圆底烧瓶中搅拌,加入300uL巯基丙酸(MPA),磁力搅拌20min后离心分离,用一定量的环己烷洗涤3次,去除多余的巯基丙酸,离心分离得到0.3mmol水溶性的ZnSe:Mn量子点。在水溶液中对其进行ZnS包覆。向上述固体中加入30mL的水,加4M NaOH调pH值直到沉淀溶解。上述溶液再加50mL的水,加入新配置的Zn/MPA(1:15摩尔比)取1mmol的乙酸锌,和15mmol的MPA配制成10mL的溶液,用4M NaOH调pH值12左右,将Zn/MPA溶液加入到上述80mL的溶液中,磁力搅拌30min后,再加入10mL的0.1mol/L的硫脲,100℃回流3小时,重复上述加Zn和硫脲的步骤进行包覆3层ZnS。停止加热,继续搅拌30min,停止搅拌。将上述胶体溶液浓缩成25mL,最后用等体积的乙醇,离心分离得到固体,在室温下真空干燥12h后得到ZnSe:Mn/3ZnS磷光量子点。
(4)磷光量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体合成:以步骤(3)水溶性ZnSe:Mn/3ZnS量子点溶解在3mL的0.01mol/L的PBS中,其pH值为7.4。其次再加入300uL的4mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC),在室温下搅拌10min,静置10min,充分激活量子点的羧基基团。接着加入100uL的0.15mg/mL羟基琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)并在室温下搅拌20min,最后加入0.0015mg的微囊藻毒素抗体,37℃恒温磁力搅拌孵化2h后加入4uL巯基丙酸终止反应。再用100KD的超滤膜离心管8000r/min离心纯化得到水溶性的ZnSe:Mn/3ZnS量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体。最后的产物保存在4℃的冰箱中。
实施例4
本发明实施例4特异性识别微囊藻毒素的磷光量子点生物共轭体制备方法,包括如下步骤:
(1)有机合成ZnSe:Mn,包括如下步骤:在氦气手套箱中制备新鲜的MnMe2。通过在无水四氢呋喃中的MnCl2浆液和甲基氯化镁反应得到。然后用无水甲苯稀释得到的澄清金色溶液。随后,用注射器将MnMe2溶液中加入三辛基膦,在TOP中的Se和二乙基锌,将注射器从手套箱中取出并迅速注入含有15mL蒸馏HDA的剧烈搅拌的反应容器中,在310℃和干燥氮气下反应。通过改变添加到反应中的MnMe2的量来调节Mn的最终浓度。得到油溶性的ZnSe:Mn核。
(2)水溶性ZnSe:Mn/ZnS磷光量子点合成:配体交换将油溶性的ZnSe:Mn的核转移到水相中,取步骤(1)中的ZnSe:Mn量子点,和4mL的环己烷,加入到圆底烧瓶中搅拌,加入300uL巯基丙酸(MPA),磁力搅拌20min后离心分离,用一定量的环己烷洗涤3次,去除多余的巯基丙酸,离心分离得到0.25mmol水溶性的ZnSe:Mn量子点。在水溶液中对其进行ZnS包覆。向上述固体中加入30mL的水,加4M NaOH调pH值直到沉淀溶解。上述溶液再加50mL的水,加入新配置的Zn/MPA(1:10摩尔比)取1mmol的乙酸锌,和10mmol的MPA配制成10mL的溶液,用4M NaOH调pH值12左右,将Zn/MPA溶液加入到上述80mL的溶液中,磁力搅拌30min后,再加入10mL的0.1mol/L的硫脲,95℃回流3小时,停止加热,继续搅拌30min,停止搅拌。将上述胶体溶液浓缩成25mL,最后用等体积的乙醇,离心分离得到固体,在室温下真空干燥12h后得到ZnSe:Mn/ZnS磷光量子点。
(3)磷光量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体合成:以步骤(2)水溶性ZnSe:Mn/ZnS量子点1.5mg溶解在3mL的0.01mol/L的PBS中,其pH值为7.2。其次再加入200uL的4mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC),在室温下搅拌5min,静置20min,充分激活量子点的羧基基团。接着加入200uL的0.15mg/mL羟基琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)并在室温下搅拌20min,最后加入0.002mg的微囊藻毒素抗体,37℃恒温磁力搅拌孵化2h后加入3uL巯基丙酸终止反应。再用100KD的超滤膜离心管8000r/min离心纯化得到水溶性的ZnSe:Mn/ZnS量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体。最后的产物保存在4℃的冰箱中。
下述试验为本实施例磷光量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体检测微囊藻毒素的方法及实验数据,具体为:
在室温下PBS缓冲液中(pH 7.2,0.1M)进行对微囊藻毒素(MC-LR)的检测。首先,将用PBS缓冲溶液配置好的10μL不同浓度的MC-LR标准溶液,加入到先前获得的水溶性本实施例磷光量子点-微囊藻毒素抗体生物共轭体中,得到混合样品。(最终浓度:生物共轭体,600μL;MC-LR 0,0.9,1.7,2.5,3.7,4.8,5.5,6.5,7.1,7.5,8.3,8.8nmol L-1)。然后将上述混合样品在室温下摇晃1分钟进行测量。最后测量样品的磷光强度。激发波长为345nm,激发和发射的狭缝宽度均为15nm。使用量子点MC-LR生物共轭体与MC-LR反应后的磷光猝灭百分比用于定量测量。图3(a)为加入不同浓度的MC-LR对生物共轭体磷光的影响;3(b)为生物共轭体磷光强度的相对变化与MC-LR浓度的线性关系示意图。
上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:本发明实施例将Mn掺杂到ZnSe中得到磷光量子点,再以ZnS作为包覆外壳,通过巯基丙酸的修饰,得到水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点;通过交联剂对量子点表面羧基的活化,与微囊藻毒素抗体表面的原始氨基共价连接,获得磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体。由于微囊藻毒素抗体本身包含原始的氨基和羧基,在与量子点偶联之前不需要化学修饰,而且提供了很多的结合位点。在检测分析方面抗体与抗原特异性结合作用,使检测环境中的微囊藻毒素更加有针对性。因此,本发明有望真正解决传统检测微囊藻素毒素遇到的困难,制备了高选择性、共价连接微囊藻毒素抗体的磷光量子点生物共轭体。并且本发明制备方法所用物质材料具有操作简便、省时廉价的优点;本发明对于目标物微囊藻毒素的检测识别,清除功能具有高灵敏性。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)通过巯基丙酸将油溶性的ZnSe:Mn核转换成水溶性的磷光量子点,加入Zn/MPA和硫脲,搅拌加热回流,离心提纯,真空干燥得到水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点;所述n为1-3;
(2)通过偶联剂将所述水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点与微囊藻毒素抗体共轭连接,离心纯化得到磷光量子点-抗微囊藻毒素生物共轭体。
2.根据权利要求1所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述油溶性的ZnSe:Mn核的合成方法包括:在Zn和Mn前驱体溶液中加入油酸、十八烯搅拌10-20min,再加入NaHSe搅拌10-20min,反应1.5-3h后,离心分离提纯得到油溶性的ZnSe:Mn核。
3.根据权利要求2所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述Zn前驱体溶液的制备方法包括:将乙酸锌和油胺加入到甲苯中,然后加热,直至醋酸锌完全溶解得到到透明的溶液;以及
所述Mn前驱体溶液的制备方法包括:将醋酸锰和油胺加入到甲苯中,然后加热,直至醋酸锰完全溶解得到透明的溶液。
4.根据权利要求3所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:当制备Zn的前驱体时Zn的加入量为1mmol时,Mn的加入量为0.02-0.1mmol。
5.根据权利要求2所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述油溶性的ZnSe:Mn核中Zn与Se的加入量的摩尔比1-5。
6.根据权利要求1所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述微囊藻毒素抗体的加入量从0.0005-0.002mg时,所述步骤(1)中水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点的加入量为0.75mg-6mg。
7.根据权利要求1所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述偶联剂选自1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、羟基琥珀酰亚胺。
8.根据权利要求3所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述的水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点中包覆不同层的ZnS壳中,加入的乙酸锌与巯基丙酸与硫脲的摩尔比1:(10-20):1。
9.根据权利要求1所述的磷光量子点生物共轭体的制备方法,其特征在于:所述水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点与微囊藻毒素抗体共轭连接的方法包括:将水溶性的ZnSe:Mn/nZnS核壳式磷光量子点溶解在PBS中,再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐在室温下搅拌5-10min,静置15-20min,充分激活量子点的羧基基团;接着加入羟基琥珀酰亚胺并在室温下搅拌10-20min,最后加入微囊藻毒素抗体,恒温搅拌孵化1-2.5h后加入巯基丙酸终止反应。
10.如权利要求1-9任一项所述制备方法制得的磷光量子点生物共轭体的应用,其特征在于:所述磷光量子点生物共轭体用于检测微囊藻毒素。
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CN201810204394.0A CN108410445A (zh) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | 一种磷光量子点生物共轭体的制备方法及其应用 |
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CN116465872A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-07-21 | 临沂大学 | 一种快速检测微囊藻毒素方法 |
-
2018
- 2018-03-13 CN CN201810204394.0A patent/CN108410445A/zh active Pending
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Title |
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DONG BOHUA等: "Facile Synthesis of Highly Luminescent Water-Soluble ZnSe:Mn/ZnS Core/Shell Doped Nanocrystals with Pure Dopant Emission", 《JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C》 * |
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