CN111944105B - 一种量子点荧光微球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种量子点荧光微球及其制备方法，其制备方法包括：将量子点溶于由油溶性单体和交联剂形成的混合液内，得到油相混合物，其中，所述交联剂含有至少两个碳碳双键；将所述油相混合物分散在乳化剂溶液中，形成量子点胶束；将所述量子点胶束和引发剂加入水中，并在氮气保护下进行聚合反应，得到量子点种子微球；向所述聚合反应的体系内加入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，所述量子点种子微球与所述功能单体进行接枝反应，反应结束后进行纯化处理，得到量子点荧光微球。本发明通过引入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，使制得的量子点荧光微球可以以点击化学的方式标记生物分子，提高标记效率，并通过引入交联剂，实现低的非特异性吸附性能。

Description

一种量子点荧光微球及其制备方法

技术领域

本发明涉及纳米生物材料技术领域，具体而言，涉及一种量子点荧光微球及其制备方法。

背景技术

量子点作为一种新型的荧光标记材料，与传统的荧光染料相比，具有激发波长范围宽、发射峰窄且耐光漂白的优良性质，在生物检测领域具有极大潜力。然而量子点本身粒径小、表面能高、不耐氧的缺点限制了其应用。将量子点包裹在聚合物微球中，可以提升量子点的光学稳定性、胶体稳定性和生物相容性。而表面功能化后的聚合物微球，其表面具有丰富的可修饰基团，可以与多肽、抗体、蛋白质、靶向配体等发生共价偶联，从而实现微球与蛋白质或其它生物分子的共价结合。

羧基修饰的微球是目前使用较多的微球，由于羧基微球本身不具有直接和蛋白质反应的性能，因此在将微球与抗体、蛋白质等生物分子结合时，需要将羧基修饰的微球经1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)活化后再与生物分子的氨基反应生成酰胺键，实现微球-生物分子的共价键结合。然而EDC作为最常用的羧基活化试剂，在高浓度下会使微球表面电荷急剧降低，导致微球团聚；而浓度过低又会导致标记效率低，故往往需要尝试多次才能找到合适的比例。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决现有羧基修饰的量子点荧光微球在标记生物分子时需要对微球进行活化，活化剂的浓度不易控制，从而降低标记效率。

为解决上述问题，本发明提供了一种量子点荧光微球的制备方法，包括步骤：

将量子点溶于由油溶性单体和交联剂形成的混合液内，得到油相混合物，其中，所述交联剂含有至少两个碳碳双键；

将所述油相混合物分散在乳化剂溶液中，形成量子点胶束；

将所述量子点胶束和引发剂加入水中，并在氮气保护下进行聚合反应，并在所述聚合反应进行预设时间后，向所述聚合反应的体系中滴加所述交联剂，得到量子点种子微球；

向所述聚合反应的体系内加入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，所述量子点种子微球与所述功能单体进行接枝反应，反应结束后进行纯化处理，得到表面具有点击化学衍生基团的量子点荧光微球，所述点击化学衍生基团为环氧基、叠氮基或醛基。

较佳地，油溶性单体包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种。

较佳地，所述交联剂包括乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四丙烯酸异戊四酯和四甲基丙烯酸异戊四酯中的至少一种。

较佳地，所述混合液内所述油溶性单体与所述交联剂的质量比为(1-10):20，所述油相混合物内所述量子点的质量浓度为5％-50％。

较佳地，所述含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、环氧基聚乙二醇丙烯酸酯、环氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、叠氮基聚乙二醇丙烯酸酯、叠氮基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、醛基聚乙二醇丙烯酸酯、醛基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2'-二磺酸二钠四水合物、丙烯醛、反-2-戊烯醛、3-(2-呋喃基)丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、2-甲基丙烯醛和肉桂醛中的至少一种。

较佳地，所述含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体占所述量子点种子微球的质量比1-8％。

较佳地，向所述聚合反应的体系中滴加所述交联剂的滴加速率为0.02-0.2mL/min。

较佳地，所述将所述油相混合物分散在乳化剂溶液中，形成量子点胶束，包括步骤：

将乳化剂溶解在水中形成乳液胶束，将所述油相混合物加入到所述乳液胶束内，在0-40℃下机械搅拌或超声震荡混合2-20min，形成量子点胶束；

所述量子点胶束中，所述乳化剂的质量浓度为0.2％-25％。

较佳地，所述将所述量子点胶束和引发剂加入水中，并在氮气保护下进行聚合反应步骤中，所述聚合反应的反应转化率大于或等于95％，且反应时间小于所述引发剂的半衰期。

相对于现有技术，本发明提供的量子点荧光微球的制备方法具有以下优势：

本发明通过引入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，在微球表面引入环氧基、叠氮基或醛基，从而使得制得的量子点荧光微球可以以点击化学的方式标记生物分子，且进行生物分子标记时无需提供任何活化试剂，从而简化操作步骤，提高标记效率，且提高微球在偶联时的稳定性。

另外，本发明通过引入交联剂，利用交联剂的亲水基往微球表面迁移、并与水形成氢键的特性，在微球表面形成乙氧基水化层，使得最终制的量子点荧光微球的表面只包括交联剂中的乙氧基链段以及功能基团，几乎没有疏水基团，从而使得量子点荧光微球表现出极低的非特异性吸附性能。

本发明还提供一种量子点荧光微球，包括：微球本体以及包裹于所述微球本体内部的油溶性量子点，所述微球本体的表面修饰有包括乙氧基链段的水化层及连接于所述水化层表面的点击化学衍生基团，所述点击化学衍生基团为环氧基、叠氮基或醛基。

相对于现有技术，本发明提供的量子点荧光微球具有以下优势：

量子点荧光微球的表面具有一层水化层，使得微球表面几乎没有疏水基团，从而使得量子点荧光微球表现出极低的非特异性吸附性能。另外，量子点荧光微球表面还修饰有环氧基、叠氮基或醛基，采用量子点荧光微球标记生物分子时，这些基团适于与生物分子发生点击化学反应，且微球及生物分子均不用经活化处理，减少标记生物分子的操作步骤，提高标记效率及标记时微球的稳定性。

本发明还提供一种量子点荧光微球的应用，所述量子点荧光微球应用于生物标记、生物分离和/或体外诊断领域。

所述量子点荧光微球的应用与上述所述的量子点荧光微球的制备方法及量子点荧光微球相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的量子点荧光微球的制备方法的流程示意图；

图2(a)为溶有量子点的油溶性单体/交联剂胶束，图2(b)为表面为乙二醇和碳碳双键的量子点种子微球，图2(c)为表面具有“可点击”基团的量子点荧光微球；

图3为本发明实施例所述的量子点荧光微球的透射电镜图之一；

图4为本发明实施例所述的量子点荧光微球的透射电镜图之二；

图5为本发明实施例所述的量子点荧光微球标记抗体后在试纸条上的检测结果。

具体实施方式

量子点作为一种生物标记材料在生物医学检测领域具有重要应用。量子点荧光微球是将量子点包裹于聚合物微球中，不仅克服了量子点本身粒径小、不耐氧等缺陷，还能放大荧光检测信号，提高生物检测的灵敏度。量子点荧光微球常用作核酸、蛋白等的标记试剂。蛋白等的量子点标记通常采用共价偶联的方法，比如目前使用较多的羧基微球，其与生物分子偶联时大多利用微球表面的羧基经活化后与生物分子的氨基反应，EDC是最常用的羧基活化试剂，由于其浓度不易控制，需要多次尝试才能确定合适的浓度或比例，从而降低标记效率。

点击化学指是通过小的化学单元的连接，以较高的产率快速地进行化学合成的一类反应。现有技术中有研究者通过在用于标记的纳米材料或者微球表面偶联炔类点击化学衍生物基团，将叠氮基团活化的生物分子与该纳米材料的点击化学衍生物基团连接，从而实现纳米材料与生物分子的偶联。这种方式虽然纳米材料或微球表面的基团不用经活化处理，但是需要对生物分子进行活化，即在生物分子上修饰出与纳米材料表面基团配对的点击化学基团，同样需要用到活化试剂，影响标记效率，且降低微球偶联时的稳定性。

为解决上述问题，本发明提供了一种量子点荧光微球及其制备方法，通过在量子点荧光微球表面引入特殊的功能单体进行修饰，使其可以利用点击化学直接标记生物分子，微球及生物分子均不用经活化处理，减少标记生物分子的操作步骤，提高标记效率及标记时微球的稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请参阅图1所示，本发明实施例提供一种量子点荧光微球的制备方法，包括：

S1、将量子点溶于由油溶性单体和交联剂形成的混合液内，得到油相混合物，其中，交联剂含有至少一个碳碳双键；

S2、将油相混合物分散在乳化剂溶液中，形成量子点胶束；

S3、将量子点胶束和引发剂加入水中，并在氮气保护下进行聚合反应，得到量子点种子微球；

S4、向聚合反应的体系内加入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，量子点种子微球与功能单体进行接枝反应，反应结束后进行纯化处理，得到表面具有点击化学衍生基团的量子点荧光微球，点击化学衍生基团为环氧基、叠氮基或醛基。

需要说明的是，本实施例虽然对制备中的各步骤进行了如S1、S2、S3等形式的描述，但此描述方式仅为了便于理解，如S1、S2、S3等形式并不表示对各步骤先后顺序的限定。

其中，量子点为油溶性量子点，选自CdS、CdSe、CdTe、CdP、ZnS、ZnSe、ZnTe、InP、InAs、CuInS₂、AgInS₂量子点或衍生的上述相关材料组成的合金化量子点，或以上材料所组成的合金化、具有核壳结构的量子点中的一种。

油溶性单体包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种；

交联剂包括至少两个乙烯基和/或至少两个丙烯基，包括乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四丙烯酸异戊四酯和四丙烯酸异戊四酯中的至少一种。

S1中，油溶性单体和交联剂形成混合液，油溶性量子点与混合液内的亲油性基团基于相似相容原理结合形成油相混合物。

由于如苯乙烯等油溶性单体具有较强的疏水性，而本实施例引入的交联剂，其亲水性大于油溶性单体的亲水性，因此，在后续与引发剂的聚合反应过程中，交联剂中的亲水基团逐渐往微球表面迁移，在微球表面形成亲水表面，由此降低微球的非特异性吸附。

在后续的聚合反应中，引发剂分解会产生强氧化性的自由基，若交联剂的用量过高，则反应速率明显提高，有可能出现爆聚现象，使得瞬时间内进入量子点胶束的自由基过多，从而自由基作用在量子点表面的概率就越高，自由基会氧化量子点表面，产生缺陷，导致荧光效率下降。因此，为了避免交联剂过量造成量子点表面结构产生缺陷，本实施例中，混合液内油溶性单体与交联剂的质量比为(1-10):20，油相混合物内量子点的质量浓度为5％-50％。

S2中，将油相混合物分散在乳化剂溶液中形成量子点胶束具体包括：

将乳化剂溶解在水中形成乳液胶束，将油相混合物加入到乳液胶束内，在0-40℃下机械搅拌或超声震荡混合2-20min，形成量子点胶束，如图2(a)所示，量子点胶束是内部溶有量子点的油溶性单体/交联剂胶束，且胶束的表面具有两亲性乳化剂。乳化剂使得量子点胶束能够均匀地分散在水溶液中，使得水溶液和油相混合物能均匀地存在于一个体系中。

本实施例中，乳化剂包括聚丙烯酸、油酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙二醇类、聚乙烯醇类和聚乙烯基吡咯烷酮类中的至少一种，优选为上述中的多种混合，本实施例对乳化剂不作具体限制。这主要是由于每种乳化剂都有特定的亲水亲油平衡值(HLB值)，单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求，因此通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用，构成混合乳化剂，既可以满足复杂体系的要求，又可以大大增进乳化效果。

优选地，为保证乳化剂的乳化效果，更快地形成稳定的胶束，在量子点胶束中，乳化剂的质量浓度为0.2％-25％。

S3中，制备量子点种子微球时，由于量子点胶束的比表面积大，会吸附引发剂分子，当达到温度条件时，引发剂分解产生自由基，自由基引发油溶性单体发生链式聚合反应。在聚合过程中，分子同时不断自由运动，交联剂中的乙氧基在运动过程中有几率接触到反应体系中的水，从而形成氢键，形成氢键后便难以再往油相中运动，由此形成亲水的乙氧基表面，同时交联剂中含有碳碳双键的乙烯基或丙烯基连接在乙氧基末端，最终，如图2(b)所示，整个量子点胶束在界面张力的作用下慢慢聚合固化成表面带有乙氧基且末端为碳碳双键的量子点种子微球，根据选择的交联剂的不同，这里量子点种子微球表面的乙氧基为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇或季戊四醇等。

聚合反应的时间与聚合反应的反应转化率具有相关性，经发明人试验研究发现，当聚合反应的反应转化率大于或等于95％，且反应时间小于引发剂的半衰期时，最终制得的量子点微球的产率以及性能最好。优选地，引发剂与量子点胶束的质量比为(0.1-1):100，聚合反应的时间为2h-16h，反应温度为60-80℃。如此，可以在微球表面形成足够厚的乙氧基表面，且微球表面仍吸附有足够量的能够引发后续功能单体的引发剂。避免由于聚合反应时间过短，使得乙氧基表面不够厚，进而使得最终得到的微球非特异性吸附仍会很强；以及避免由于聚合反应时间过长，引发剂几乎被消耗殆尽，后续再加入功能单体时不能引发功能单体聚合，使得制得的量子点荧光微球表面几乎没有功能基团，后续无法与生物分子结合，若后续再添加引发剂，则会不可避免的导致水相成核，造成功能基团在微球表面分布不均匀。因此，本实施例中引发剂与量子点胶束的质量比及聚合反应条件的设置，能够使得微球表面乙氧基表面厚度足够，且量子点种子微球表面仍吸附有足够量引发功能单体聚合的引发剂，最终得到量子点荧光微球，其表面均匀分布有足够量的用于与生物分子结合的功能基团，即点击化学衍生基团。

引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和偶氮二异丙基咪唑啉中的至少一种，本实施例对引发剂不作具体限制。

优选地，在聚合反应过程中，还可以同时加入一定量的交联剂，以制备含有碳碳双键的种子微球，给功能单体接枝提供更多的位点，同时也避免点击化学衍生基团被包埋在微球内部。聚合反应过程中加入的交联剂的量占制备油相混合物时投加的交联剂用量的1-8％，更优选地，交联剂按照一定的速率滴加至聚合反应的体系中，滴加速率为0.02-0.06mL/min。

S4中，将含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体加入聚合反应体系中继续反应一段时间，使得量子点种子微球与功能单体进行接枝反应，形成环氧基、叠氮基或醛基修饰的量子点荧光微球，如图2(c)所示，图中的“□”表示环氧基、叠氮基或醛基。

其中，接枝反应的时间与接枝反应的反应转化率具有相关性，本实施例中，当接枝反应的反应转化率大于或等于95％时，停止反应，进行纯化处理。如此可以避免反应时间过短，接枝的功能基团的量过少，影响微球的胶体稳定性以及后期标记分子的稳定性、效率。

含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体为含环氧基、叠氮基或醛基的丙烯基单体或含环氧基、叠氮基或醛基的甲基丙烯基单体，包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、环氧基聚乙二醇丙烯酸酯、环氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、叠氮基聚乙二醇丙烯酸酯、叠氮基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、醛基聚乙二醇丙烯酸酯、醛基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2'-二磺酸二钠四水合物、丙烯醛、反-2-戊烯醛、3-(2-呋喃基)丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、2-甲基丙烯醛和肉桂醛中的至少一种。

另外，由于制得的量子点荧光微球表面存在着乳化剂，该乳化剂可以被水或者其他能溶解乳化剂的物质清洗带走，因此为得到更高质量的荧光微球，在反应完成后可以将制得的量子点荧光微球进行离心洗涤纯化，浓缩后常温保存。下面以10mL量子点荧光微球原液为例，进行纯化说明：

将量子点荧光微球置于10mL离心管中，在10000rpm速度下离心10min，然后弃去上清液，再用去离子水超声复溶，重复3次，复溶的去离子水用量逐渐减少，得到的量子点荧光微球的浓度逐渐增大，最终得到浓缩的量子点荧光微球。

本实施例提供的量子点荧光微球的制备方法，一方面，通过引入交联剂，利用交联剂的亲水基往微球表面迁移、并与水形成氢键的特性，在微球表面形成乙氧基水化层，使得最终制的量子点荧光微球的表面只包括交联剂中的乙氧基链段以及功能基团，几乎没有疏水基团，从而使得量子点荧光微球表现出极低的非特异性吸附性能。

另一方面，通过引入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，在微球表面引入环氧基、叠氮基或醛基，从而使得制得的量子点荧光微球可以以点击化学的方式标记生物分子，其中，环氧基可以和生物分子的氨基发生亲核开环反应，叠氮基可以和炔基修饰的生物分子反应，醛基可以和生物分子的氨基反应，且进行生物分子标记时无需提供任何活化试剂，即无需对量子点荧光微球及生物分子进行活化处理，从而简化操作步骤，提高标记效率，且提高微球在偶联时的稳定性。

本实施例利用自由基聚合工艺，直接在微球表面引入点击化学衍生基团，制得量子点荧光微球，避免量子点荧光微球与生物分子偶联时使用EDC等活化试剂时带来的偶联效率低、副产物多、易水解等问题。

本实施例提供的量子点荧光微球的制备方法，先将量子点溶于油溶性单体与交联剂形成的混合液内，再形成溶有量子点的胶束，然后引发聚合得到表面带有乙氧基且末端为碳碳双键的量子点种子微球，最后通过接枝得到带有环氧基、叠氮基或醛基修饰的量子点荧光微球，此制备方法操作工艺简单、设备成本低、实验可重复性高、利于工业大规模生产和推广。

本发明实施例还提供了一种量子点荧光微球，所述量子点荧光微球根据上述所述的量子点荧光微球的制备方法制得。量子点荧光微球包括微球本体以及包裹于微球本体内部的油溶性量子点，微球本体的表面包括乙氧基链段以及功能基团即点击化学衍生基团，功能基团为环氧基、叠氮基或醛基，可以与生物分子通过点击化学反应结合，从而标记生物分子。乙氧基链段与水形成氢键从而在微球本体的表面形成水化层，使得微球本体的表面几乎没有疏水基团，从而使得量子点荧光微球表现出极低的非特异性吸附性能。

结合图3、图4所示，图3为100nm标尺下的透射电镜图，从图3可以看出，量子点荧光微球具有乙氧基表面，且乙氧基表面经功能基团修饰，也即量子点荧光微球的表面只包括乙氧基链段和功能基团。同时也可以看出，量子点均匀散落在量子点荧光微球内，且粒径分布均匀。图4为500nm标尺下的扫描电镜图，从图4可以看出，量子点荧光微球具有明显核壳结构，且粒径分布均一。

本发明实施例还提供了量子点荧光微球的用途，将量子点荧光微球用于生物分子标记中，有效地降低了微球对生物分子的非特异性吸附，且在标记过程中，无需对微球或生物分子进行活化处理，可直接通过点击化学的方式给量子点荧光微球标记抗体等生物分子。另外本实施例提供的量子点荧光微球还可以用于生物分离以及体外诊断等领域。

本发明实施例还提供了一种制品，所述制品包含有上述所述的量子点荧光微球，例如，包括有量子点荧光微球的荧光标记物、生物芯片、试纸或者检测盒等。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。本发明下述实施例选用的量子点为ZnCdSe/ZnS量子点，油溶性单体为苯乙烯，交联剂为乙二醇二丙烯酸酯，功能单体为含环氧基的单体，为甲基丙烯酸缩水甘油酯，乳化剂为十二烷基磺酸钠，引发剂为过二硫酸钾。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按质量计算。

实施例1

本实施例提供了一种量子点荧光微球的制备方法，具体步骤如下：

1)将苯乙烯与乙二醇二丙烯酸酯按5：20质量比混合形成混合液，然后将ZnCdSe/ZnS量子点溶于混合液中，配置为量子点质量浓度为20％的量子点-苯乙烯/乙二醇二丙烯酸酯溶液；

2)称取0.2g十二烷基磺酸钠，溶解于100mL水中，形成乳液胶束，再加入4mL 20％量子点-苯乙烯/乙二醇二丙烯酸酯溶液，也即配置为乳化剂的质量浓度为0.2％，在20℃下搅拌10min，使油相混合物在乳液胶束中分散均匀，形成量子点胶束；

3)向上述量子点胶束中加入5mL苯乙烯、50mL1mg/mL的过二硫酸钾水溶液，搅拌均匀，通氮气30min，除去体系中的氧气，然后升温至70℃反应4h，取2mL 1，6-己二醇二丙烯酸酯，以0.02mL/min的滴速滴加，继续反应4h，加入1mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应4h，最后将产物离心纯化，得到所述量子点荧光微球。

实施例2

1)将ZnCdSe/ZnS量子点溶于苯乙烯中，配制为量子点质量浓度为20％的量子点-苯乙烯溶液；

2)称取0.2g十二烷基磺酸钠，溶解于100mL水中，形成乳液胶束，再加入4mL 20％量子点-苯乙烯溶液，也即配置为乳化剂的质量浓度为(0.2％)，在20℃下搅拌10min，使油相混合物在乳液胶束中分散均匀，形成量子点胶束；

3)向上述量子点胶束中加入5mL苯乙烯、50mL1mg/mL的过二硫酸钾水溶液，搅拌均匀，通氮气30min，除去体系中的氧气，然后升温至70℃反应8h，加入1mL甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应4h，最后将产物离心纯化，得到所述量子点荧光微球。

实施例3

本实施例采用点击化学的方式分别给实施例1和实施例2制得的量子点荧光微球标记抗体，具体如下：

分别取实施例1和实施例2制得的量子点荧光微球1mg，分散于BR9缓冲溶液中，加入纯化后的鼠抗，在25℃下于旋转摇床上反应24h，将标记好的微球用PBS 7.4缓冲溶液离心洗涤3次，最终分散于200μL的PBS 7.4(含1％BSA)中。其中，PBS缓冲液为磷酸缓冲盐溶液，7.4表示PBS缓冲液的pH为7.4，BSA为牛血清白蛋白。

本实施例以C反应蛋白试纸条为检测模型，分别取1μL上述标记好抗体的两个微球于PBS 7.4(含1％BSA和1％Tween20)中，混合均匀后分别滴在试纸条上，15min后用紫外灯照射观察结果，结果如图5所示。

图5中左边为实施例1制得的量子点荧光微球(下称微球1)在试纸上的检测结果，右边为实施例2制得的量子点荧光微球(下称微球2)在试纸上的检测结果。试纸条上方对照线(C线)为羊抗鼠，检测线(T线)为鼠抗CRP，理论上，微球1和微球2只会与C线结合产生荧光，而不会与T线结合显示荧光。但实际的检测结果如图5所示，微球2与C线上的抗体发生了非特异性吸附，产生了假阳性信号，影响了检测结果的真实性。而微球1则由于表面具有乙氧基基团，在水溶液中能形成水化层，降低了非特异性吸附，因此C线上未出现假阳性信号。

实施例2作为实施例1的对比例，表明加入适量交联剂共聚可以明显降低量子点荧光微球表面的非特异性吸附。

另外，本实施例中，实施例1和实施例2制得的量子点荧光微球在标记抗体的过程中，未采用活化试剂进行任何的活化处理，操作步骤简单，提高了标记效率。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，混合液中苯乙烯与乙二醇二丙烯酸酯的质量比为1:20。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于，混合液中苯乙烯与乙二醇二丙烯酸酯的质量比为10:20。

实施例6

本实施例与实施例1的区别在于，配置的量子点-苯乙烯/乙二醇二丙烯酸酯溶液中量子点质量浓度为5％

实施例7

本实施例与实施例1的区别在于，配置的量子点-苯乙烯/乙二醇二丙烯酸酯溶液中量子点质量浓度为50％

实施例8

本实施例与实施例1的区别在于，聚合反应中加入的1，6-己二醇二丙烯酸酯以0.06mL/min的滴速滴加至聚合反应的体系中。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将量子点溶于由油溶性单体和交联剂形成的混合液内，得到油相混合物，其中，所述交联剂含有至少两个碳碳双键，所述交联剂包括乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四丙烯酸异戊四酯和四甲基丙烯酸异戊四酯中的至少一种；

将所述油相混合物分散在乳化剂溶液中，形成量子点胶束；

将所述量子点胶束和引发剂加入水中，并在氮气保护下进行聚合反应，并在所述聚合反应进行预设时间后，向所述聚合反应的体系中滴加所述交联剂，得到量子点种子微球；

向所述聚合反应的体系内加入含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体，所述量子点种子微球与所述功能单体进行接枝反应，反应结束后进行纯化处理，得到表面具有点击化学衍生基团的量子点荧光微球，所述点击化学衍生基团为环氧基、叠氮基或醛基。

2.如权利要求1所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述油溶性单体包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种。

3.如权利要求1所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述混合液内所述油溶性单体与所述交联剂的质量比为(1-10):20，所述油相混合物内所述量子点的质量浓度为5%-50%。

4.如权利要求1所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、环氧基聚乙二醇丙烯酸酯、环氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、叠氮基聚乙二醇丙烯酸酯、叠氮基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、醛基聚乙二醇丙烯酸酯、醛基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4,4'-二叠氮二苯乙烯-2,2'-二磺酸二钠四水合物、丙烯醛、反-2-戊烯醛、3-(2-呋喃基)丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、2-甲基丙烯醛和肉桂醛中的至少一种。

5.如权利要求4所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述含环氧基、叠氮基或醛基的功能单体占所述量子点种子微球的质量比1-8%。

6.如权利要求1-5任一项所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，向所述聚合反应的体系中滴加所述交联剂的滴加速率为0.02-0.2 mL/min。

7.如权利要求1-5任一项所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述将所述油相混合物分散在乳化剂溶液中，形成量子点胶束，包括步骤：

将乳化剂溶解在水中形成乳液胶束，将所述油相混合物加入到所述乳液胶束内，在0-40℃下机械搅拌或超声震荡混合2-20min，形成量子点胶束；

所述量子点胶束中，所述乳化剂的质量浓度为0.2%-25%。

8.如权利要求1-5任一项所述的量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述将所述量子点胶束和引发剂加入水中，并在氮气保护下进行聚合反应步骤中，所述聚合反应的反应转化率大于或等于95%，且反应时间小于所述引发剂的半衰期。

9.一种量子点荧光微球，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的量子点荧光微球的制备方法制得。

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