CN113512089A - 一种水溶性量子点的多肽稳定剂及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体量子点材料领域，具体涉及一种水溶性量子点稳定剂，所述水溶性半导体量子点稳定剂为含有Cys‑(Xaa)n‑Gly的多肽，所述Xaa选自Asp和Glu中的一种或两种组合；所述n为小于等于5的任一整数。所述水溶性半导体量子点稳定剂制备简便，对水溶性半导体量子点具有优越的稳定作用，可用于制备靶向多肽修饰的量子点探针，在生物样品检测和疾病诊断中有广泛的应用前景。

Description

一种水溶性量子点的多肽稳定剂及应用
技术领域
本发明属于半导体量子点材料领域，具体涉及一种水溶性量子点的多肽稳定剂和应用。
背景技术
半导体量子点，是一种由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的新型纳米材料，由于其具有特殊的光学性能，与传统的荧光染料相比，具有光稳定性好、荧光强度高、激发光谱范围宽、发射光谱半峰宽对称且狭窄、荧光寿命长、颜色多样且可调、量子产率高等优点，在生物成像方面具有广阔的应用潜力。
脂溶性量子点在生物检测中广泛应用。脂溶性半导体量子点通过有机相合成方法制备。在制备过程中大量使用有机溶剂和有机金属试剂；同时，此类制备方法温度高且毒性大、与环保理念相违背。脂溶性量子点在应用于生物检测前，需进一步亲水性修饰以获得水溶性并降低生物毒性。其中，双官能团的巯基配体、磷脂胶束、二氧化硅和聚合物是最为常见的亲水修饰剂。进一步的亲水修饰导致脂溶性量子点普遍存在下述缺陷：额外的修饰会导致量子点的粒径变大、荧光量子产率降低，不利于生物检测；修饰过程繁琐、副反应多、效率低，可能影响量子点的稳定性。
为克服上述问题，水相合成量子点的方法越来越受到关注。含巯基的水溶性分子成为最为瞩目的选择。巯基乙醇、巯基丙醇作为水溶性CdTe量子点的稳定剂被大量报道；而且，以巯基乙醇和巯基丙醇为稳定剂制备的量子点稳定性较好，光学性质稳定。但是，此类有机小分子气味难闻、生物相容性差，具有较大的生物毒性，难以满足生物检测的条件。α-硫代甘油作为一种生物相容性较好的稳定剂进入大家的视野。但是，α-硫代甘油本身存在碱性环境下稳定性差的缺点。同时，生物相容性良好的巯基乙胺、半胱氨酸及乙酰半胱氨酸成为重要的CdTe量子点稳定剂，用于水溶性CdTe量子点的合成。然而，此类稳定剂制备的量子点稳定性欠佳，难以用于复杂生物体系中。
因此，构建满足一步合成生物功能化的量子点探针的水溶性量子点稳定剂成为亟待解决的关键问题。我们意外发现一种多肽稳定剂，提供了一种具有特定序列的水溶性量子点多肽稳定剂，所述水溶性量子点多肽稳定剂对水溶性量子点有优越的稳定能力；且所述的水溶性量子点多肽稳定剂生物相容性好、毒性低，适用于不同种类半导体量子点的制备；所述水溶性量子点多肽稳定剂能够通过主-客体肽系统一步法制备稳定性良好的多肽-量子点复合探针。并且该方法条件温和、绿色环保、工艺简单，制备的多肽-量子点复合探针可用于生物检测。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种水溶性量子点的多肽稳定剂，及制备高稳定量子点的应用。具体包括以下内容：
第一方面，本发明提供了一种水溶性半导体量子点多肽稳定剂，所述水溶性半导体量子点多肽稳定剂为侧链含羧基的多肽，所述水溶性半导体量子点多肽稳定剂的序列为Cys-(Xaa)n-Gly，或Gly-(Xaa)n-Cys；其中，所述Xaa选自天冬氨酸Asp或谷氨酸Glu中的一种或两种组合；所述n为小于等于5的任一整数。
优选地，所述Xaa为Asp。
优选地，所述Xaa为Glu。
优选地，所述Xaa为Asp和Glu的组合。
优选地，所述Cys为L-Cys和/或D-Cys。
优选地，所述Asp为L-Asp和/或D-Asp。
优选地，所述Glu为L-Glu和/或D-Glu。
优选地，所述n为1，或2，或3，或4，或5。
优选地，所述水溶性半导体量子点稳定剂为Cys-Asp-Gly，或Cys-Glu-Gly。
第二方面，本发明提供了一种上述第一方面所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂在制备量子点中的应用。
优选地，所述量子点包括CdTe量子点、CdSe量子点、ZnS量子点、CdS量子点、AgS量子点。
第三方面，本发明提供了一种上述第一方面所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂在制备多肽-量子点复合探针中的应用。
优选地，所述量子点包括CdTe量子点、CdSe量子点、ZnS量子点、CdS量子点、AgS量子点。
第四方面，本发明提供了一种多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点，所述多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点为表面包覆有上述第一方面所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂的量子点，所述水溶性半导体量子点多肽稳定剂的Cys与量子点表面连接。
优选地，所述量子点包括CdTe量子点、CdSe量子点、ZnS量子点、CdS量子点、AgS量子点。
第五方面，本发明提供了一种上述第四方面所述的多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点的制备方法，所述方法为：
(1)固相合成上述第一方面所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂；
(2)将水溶性半导体量子点多肽稳定剂与金属离子前驱体溶解于超纯水中，得溶液A，调溶液A的pH为9-12；
(3)制备非金属前驱体溶液B，将溶液B加入到步骤(2)所述的溶液A中，25-100℃恒温反应得多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点；
其中，所述金属离子前驱体包括Cd、Zn、Ag；所述非金属前驱体包括S、Se、Te。
优选地，所述固相合成上述第一方面所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂的方法为：
(1)使用Rink氨树脂或氯树脂为固相合成多肽的树脂；
(2)将4eq的氨基酸、HOBt和HBTU溶解于DMF中，低温活化10-30min后，向溶液中滴加4-10eq的DIEA，得混合液；
(3)将步骤(2)制备的混合液加入到步骤(1)所述的多肽树脂中，避光反应2-4h；
(4)将步骤(3)的树脂使用20％哌啶DMF溶液处理15min；
(5)循环步骤(2)、(3)和(4)至目标水溶性半导体量子点多肽稳定剂合成完毕；
(6)将步骤(5)反应后的多肽树脂用切割液处理2-4h后，加入冰乙醚，所得沉淀即为多肽稳定剂，其中，所述切割液由体积比为95：2.5：2.5的三氟乙酸、自由基捕获剂和水组成或由体积比为90：5：5的三氟乙酸、自由基捕获剂和二氯甲烷组成。
第六方面，本发明提供了一种多肽稳定剂稳定的多肽-量子点复合探针，将靶向多肽连接在上述第四方面所述的多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点表面制备获得。
本发明的有益效果是：①本发明提供的水溶性半导体量子点多肽稳定剂制备简易；②本发明提供的水溶性半导体量子点多肽稳定剂与量子点具有良好的结合能力，能够显著稳定量子点；③本发明提供的水溶性半导体量子点多肽稳定剂广泛适用不同种类半导体量子点；④本发明提供的水溶性半导体量子点多肽稳定剂使半导体量子点具有水溶性、生物相容性、宽pH稳定性、热稳定性和高离子强度稳定性；⑤本发明提供的水溶性半导体量子点多肽稳定剂适用于主-客体肽体系，用于制备稳定性和特异性良好的多肽-量子点复合探针，可作为病原体、疾病标志物的液体检测试剂，病菌、细胞、组织和模式生物的生物成像试剂，和复杂生物体的体内成像试剂，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1不同类型水溶性半导体量子点多肽稳定剂制备的CdTe量子点的浊度分析；
图2水溶性半导体量子点多肽稳定剂CGG和CEG制备的CdTe量子点在不同pH的稳定性；其中白色为CGG，阴影为CEG；
图3水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的量子点的热稳定性结果；
图4水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的量子点的离子强度稳定性结果；
图5水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEEEG和CEEEEEG制备的CdTe量子点的荧光光谱图；其中a为CEEEG，b为CEEEEEG；
图6水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的ZnS、CdS、CdTe、CdSe和AgS量子点的荧光光谱图；
图7水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的主-客体肽量子点-多肽探针的光谱图，其中虚线为UV-Vis光谱，实线为荧光光谱图；
图8水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的主-客体肽量子点-多肽探针对大鼠肾组织荧光成像图；其中a为水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的主-客体肽量子点-多肽探针，b对照探针。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。但本发明的保护范围并不局限于以下实施例所述。
定义
除非另外定义，否则本发明使用的所有技术和科学术语具有的含义与所述方法所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管与本文所述的那些类似或等同的任何方法和组合物也可用于实践或测试所述方法和组合物，但现在描述具有代表性的示例方法和组合物。也应了解本发明所用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，并且不意图限制本发明的将仅由随附权利要求限制的范围。
必须注意，除非上下文另外明确规定，否则如本文以及随附权利要求中所用，单数形式“一个/一种”和“所述”包括复数个(种)指示物。举例来说，提及“一种水溶性半导体量子点稳定剂”包括多种所述一种水溶性半导体量子点稳定剂，提及“所述高稳定量子点”是提及一种或多种多高稳定量子点及其为本领域技术人员所知的等效物，依此类推。
“包含(包括)”意指“包括但不限于”，并且不意图排除例如其它组分、整数等。
在提供范围值的情况下，应理解，该范围的上限和下限之间的每个中间值以及在所述范围内的任何其他所述或中间值包含在所述方法和组合物内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在所述较小范围内，并且也包括在所述方法和组合物内，受所述范围中任何特别排除的限制。在所述范围包括一个或两个限制的情况下，排除那些所包括的限制之一或两者的范围也包括在方法和组合物中。
应当理解，为了清楚起见，在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反，为简洁起见，在单个实施方式的上下文中描述的方法和组合物的各种特征也可单独提供或以任何合适的次组合提供。
对于本领域技术人员在阅读本公开内容时将显而易见的是，本文描述和表示出的每个单独实施方式具有可以容易地与任何其他实施例的特征分离或组合的独立组件和特征，而不脱离本方法的范围或精神。任何列举的方法可以按照所述事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序进行。
术语“量子点”又可称为半导体纳米微晶体或人造原子，它们是包含100至1,000之间的任何数量的电子并且大小为约2nm至10nm的半导体晶体，主要由元素周期表中II-VI族(如CdTe，CdS，CdSe等)或III-V族(InP，InAs)及IV-VI族(如PbS，PbSe)元素组成。
术语“包覆”是指将本发明所述的量子点稳定剂修饰在量子点CdTe的表面。
以下实施例中所述的量子点稳定剂CDG(Cys-Asp-Gly)、CEG(Cys-Glu-Gly)、CEEEG(Cys-Glu-Glu-Glu-Gly)和CEEEEEG(Cys-Glu-Glu-Glu-Glu-Glu-Gly)均通过固相合成法合成，但本发明所述的量子点稳定剂并不局限于CDG、CEG、CEEEG和CEEEEEG。
以下实施例及对比例中所述的多肽序列如下表1所示：
表1实施例及对比例中所述的多肽序列
Figure BDA0003141791240000051
所述的多肽序列通过固相合成法合成，具体合成过程为：
称取2-氯三苯甲基氯树脂0.3000g于多肽合成管中，并加入5mL DCM使树脂悬浮；树脂室温溶胀2小时后，通过标准Fmoc固相多肽合成方法(SPPS)合成多肽稳定剂：在序列合成中，使用Fmoc保护的氨基酸(4eq.)、HOBt(4eq.)、HBTU(4eq.)和DIEA(6eq.)进行氨基酸的逐步偶联；在每个偶联步骤结束后，使用DMF(3×10mL)和DCM(2×10mL)洗涤；洗涤后的树脂使用20％v/v哌啶DMF溶液脱去末端Fmoc保护基，并使用DMF(3×10mL)和DCM(2×10mL)洗涤；在偶联过程和脱保护基过程结束后，均使用茚三酮显色法检查；当偶联反应完成后，使用茚三酮显色法检验树脂无色；当脱保护反应完成，使用茚三酮显色法检验为紫色；重复偶联和脱保护基过程直至完成多肽稳定剂序列的合成；将树脂使用DMF(3×10mL)和DCM(2×10mL)洗涤，并使用甲醇与DCM交替洗涤3次；树脂风干后，使用TFA:DCM:TIS＝90:5:5的混合液在室温下切割多肽和侧链保护基2.5小时；反应后的混合液由10倍体积的冰乙醚沉淀，6500r/min离心得固体；固体分散于冰乙醚洗涤后6500r/min离心收集，重复3次得粗产物；粗产物进一步纯化得多肽CDG、CEG、CEEEG、CEEEEEG、CGG、CKG、CRG。
实施例1不同水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的CdTe量子点
1.1量子点的合成
分别称取90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CDG、CEG、CEEEG、CEEEEEG与22.7mg氯化镉溶解于30mL超纯水中，得Cd溶液，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.5，脱氧搅拌待用；称取12.75mg碲粉和10mg硼氢化钠，脱氧后加入1mL脱氧超纯水，于65℃反应得Te溶液；将0.6mL Te溶液加入到Cd溶液中，100℃加热回流；量子点溶液冷却后，加入2倍体积的异丙醇沉淀探针，离心收集探针并由异丙醇洗涤后风干，即得不同水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的CdTe量子点。
1.2浊度分析
浊度测定通过UV-1750分光光度计(Shimadzu Corporation，Kyoto，Japan)记录。选择无紫外可见吸收的650nm处作为浊度测定波长，测定不同水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的CdTe量子点反应液回流1小时后的溶液浊度。
结果如图1所示，水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG、CDG制备的CdTe量子点稳定性良好，溶液无浑浊。结果表明，本发明所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG、CDG表现出优越的稳定性质。
1.3 pH稳定性分析
制备浓度为2μM的量子点探针溶液。荧光光谱在配备氙灯作为激发源的RF-6000荧光光谱仪(Shimadzu Corporation,Kyoto,Japan)上记录。测定了水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG稳定的量子点在pH5-9之间的荧光强度变化情况。
结果如图2所示，其中阴影柱状图为CEG。结果表明，CEG稳定的量子点在pH5-9之间荧光强度无明显变化，均表现为强荧光；CEG对量子点具有更突出的稳定性能，适用于较宽pH范围的检测需求。
1.4热稳定性分析
在pH7.4的10mM磷酸盐缓冲液中制备浓度为2μM的上述量子点探针溶液。荧光光谱在配备氙灯作为激发源的RF-6000荧光光谱仪(Shimadzu Corporation,Kyoto,Japan)上记录。测定了水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG稳定的CdTe量子点在10-50℃之间的荧光强度变化情况。
结果如图3所示，CEG稳定的CdTe量子点探针在10-50℃之间荧光强度无明显变化，均表现为强荧光。结果表明，本发明所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂对量子点具有更突出的稳定性，制备的探针适用于较宽温度范围的检测需求。
1.5离子强度稳定性分析
在pH7.4的10mM磷酸盐缓冲液中制备浓度为2μM的上述量子点探针溶液。荧光光谱在配备氙灯作为激发源的RF-6000荧光光谱仪(Shimadzu Corporation,Kyoto,Japan)上记录。测定了水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG稳定的CdTe量子点在10-125mM NaCl溶液中的荧光强度变化情况。
结果如图4所示，CEG稳定的CdTe量子点探针在不同浓度NaCl溶液中荧光强度无明显变化，均表现为强荧光；结果表明，本发明所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂对量子点具有更突出的稳定性能，制备的探针适用于较高离子强度环境中的检测需求。
水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的CdTe量子点的浊度分析结果如下表2所示，本发明所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂具有良好的稳定性，能够稳定CdTe量子点。pH稳定性、热稳定性和离子强度稳定性结果表明，本发明所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的CdTe量子点能够满足复杂环境的检测需求。
表2水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定CdTe量子点的浊度及稳定性
Figure BDA0003141791240000071
实施例2水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的量子点的制备
2.1 ZnS量子点的制备
称取90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG与28.7mg七水硫酸锌溶解于30mL超纯水中，得Zn溶液，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.0，脱氧搅拌待用；称取硫化钠12mg，脱氧后加入1mL脱氧超纯水得S溶液；将S溶液加入到Cd溶液中，80℃加热反应2h。冷却至室温，透析除去未反应杂质，得ZnS量子点。
2.2 CdS量子点的制备
称取90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG与22.7mg氯化镉溶解于30mL超纯水中，得Cd溶液，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.0，脱氧搅拌待用；称取硫化钠12mg，脱氧后加入1mL脱氧超纯水得S溶液；将S溶液加入到Cd溶液中，室温恒温反应2h，透析除去未反应杂质，得CdS量子点。
2.3 CdSe量子点的制备
称取90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG与22.7mg氯化镉溶解于30mL超纯水中，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.5，得Cd溶液。31.6mg硒和37.8mg NaBH4溶于2mL超纯水中。室温反应至黑色消失得Se溶液。将Se溶液加入到Cd溶液中，其中Cd:CEG:Se摩尔比为1:3:0.25，100℃加热回流3h。冷却至室温，加入2倍体积的异丙醇，离心收集沉淀并由异丙醇洗涤后风干，得CdSe量子点。
2.4 AgS量子点的制备
在三颈圆底烧瓶中将16.9mg AgNO3和90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG溶解在30mL的脱氧去离子水中，得Ag溶液，使用NaOH调节pH至10，脱氧搅拌待用。称取硫化钠12mg，脱氧后加入1mL脱氧超纯水得S溶液；然后在50℃剧烈搅拌下将S溶液添加到Ag溶液中恒温反应。最后，透析除去未反应杂质，得AgS量子点。
2.5 CdTe量子点的制备
分别称取90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG、CEEEG和CEEEEEG与22.7mg氯化镉溶解于30mL超纯水中，得Cd溶液，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.5，脱氧搅拌待用；称取12.75mg碲粉和10mg硼氢化钠，脱氧后加入1mL脱氧超纯水，于65℃反应得Te溶液；将0.6mL Te溶液加入到Cd溶液中，100℃加热回流；量子点溶液冷却后，加入2倍体积的异丙醇沉淀探针，离心收集探针并由异丙醇洗涤后风干，得CdTe量子点。
2.6量子点光学性质表征
取上述1-5分别制备的ZnS量子点、CdS量子点、CdSe量子点、AgS量子点、CdTe量子点，于pH7.4的10mM磷酸盐缓冲液中制备成浓度为2μM的量子点溶液，荧光光谱在配备氙灯作为激发源的RF-6000荧光光谱仪(Shimadzu Corporation，Kyoto，Japan)上记录。
水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEEEG和CEEEEEG稳定的CdTe量子点的荧光光谱图如图5所示，其中a为多肽稳定剂CEEEG稳定的CdTe量子点，b为多肽稳定剂CEEEEEG稳定的CdTe量子点，上述量子点均在575nm附近具有最大发射，且半峰宽窄。结果表明，水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEEEG和CEEEEEG对CdTe量子点具有优越的稳定性，所制备的量子点具有突出的荧光性质。
水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG稳定的CdTe量子点、ZnS量子点、CdS量子点、CdSe量子点和AgS量子点的荧光光谱图如图6所示。水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG稳定的量子点发光范围覆盖了蓝紫光到近红外光。结果表明，水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG对不同组成的半导体量子点均具有出色的稳定性。
实施例3主-客体肽量子点-多肽探针的制备和表征
称取90mg水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG与22.7mg氯化镉溶解于30mL超纯水中，得Cd溶液，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.5，脱氧搅拌待用；称取12.75mg碲粉和10mg硼氢化钠，脱氧后加入1mL脱氧超纯水，于65℃反应得Te溶液；将0.6mL Te溶液加入到Cd溶液中，100℃加热回流。称取10mg客体靶向多肽CE-Ahx-NIDPNAVGN-NH2溶于1mL脱氧超纯水中，缓慢加入量子点溶液中继续回流20分钟。量子点溶液冷却后，加入2倍体积的异丙醇沉淀探针，离心收集探针并由异丙醇洗涤后风干，即得CEG稳定的主-客体肽CdTe量子点探针。同时，以未加入客体靶向多肽的量子点作为对照探针。
紫外可见吸收光谱由UV-1750分光光度计(Shimadzu Corporation，Kyoto，Japan)记录，荧光光谱在配备氙灯作为激发源的RF-6000荧光光谱仪(Shimadzu Corporation，Kyoto，Japan)上记录。在pH7.4的10mM磷酸盐缓冲液中制备浓度为2μM的本实施例制备的CEG稳定的主-客体肽CdTe量子点探针溶液完成上述表征。结果如图7所示，其中虚线为UV-Vis光谱，实线为荧光光谱图。结果表明，主-客体肽CdTe量子点探针在近紫外区有强烈吸收，因此能够以紫外光作为量子点探针的激发光进行生物成像。在紫外激发下，量子点探针最大发射峰为635nm，不受紫外激发产生的蓝色自发光影响。
实施例4主-客体肽量子点-多肽探针的组织成像
肾脏组织取自8-10周龄的SD大鼠(200-250g)。组织冷冻保存在Tissue-TekO.C.T.中，将组织切成4μm的厚度固定于载玻片。将组织切片在室温下风干备用。组织切片在-20℃下用冷甲醇固定10分钟，后在20mM PBS中洗涤。然后使用0.5mL封闭溶液室温下处理30分钟，倾去封闭液同时保持切片湿润。在10mM磷酸盐缓冲液(pH7.4)中制备浓度为0.1mg/mL的主-客体肽CdTe量子点探针和对照探针溶液。分别将100μL的探针溶液用于组织切片染色，并用石蜡膜覆盖组织切片于4℃下孵育6小时。除去石蜡膜，用吸水纸吸去载玻片上的溶液。将组织切片用10mM磷酸盐缓冲液洗涤3次，每次5分钟。将一滴抗淬灭剂添加到组织玻片上，并使用盖玻片覆盖玻片。Leica DM4000B正置荧光显微镜采集图像。
结果如图8所示，其中a为水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG制备的主-客体肽量子点-多肽探针的成像结果，b为CEG制备的无客体靶向多肽的对照探针的成像结果。结果表明，两种探针在完全相同条件下染色组织，使用对照探针染色的组织无明显荧光信号。然而，主-客体肽CdTe量子点探针染色的组织显示强荧光。由此证明，客体靶向多肽是主-客体肽量子点探针特异性的来源；没有客体肽的量子点不具备对靶标的结合能力，且未产生非特异性结合。同时证明，水溶性半导体量子点多肽稳定剂CEG是主-客体肽系统理想的主体肽，在为量子点提供水溶性和稳定性的同时，未影响客体靶向多肽的特异性。
对比例1多肽CGG、CKG、CRG稳定的CdTe量子点
1.1量子点的合成
分别称取90mg的多肽CGG、CKG、CRG与22.7mg氯化镉溶解于30mL超纯水中，得Cd溶液，所得溶液由1M氢氧化钠调节pH到11.5，脱氧搅拌待用；称取12.75mg碲粉和10mg硼氢化钠，脱氧后加入1mL脱氧超纯水，于65℃反应得Te溶液；将0.6mL Te溶液加入到Cd溶液中，100℃加热回流；量子点溶液冷却后，加入2倍体积的异丙醇，离心收集沉淀并由异丙醇洗涤后风干。
1.2浊度分析
浊度测定通过UV-1750分光光度计(Shimadzu Corporation，Kyoto，Japan)记录。选择无紫外可见吸收的650nm处作为浊度测定波长，测定不同水溶性半导体量子点多肽稳定剂稳定的CdTe量子点反应液回流1小时后的溶液浊度。结果如图1所示，CKG和CRG与高质量量子点的碱性制备环境不兼容，产生明显的浑浊物，稳定性差。
1.3 pH稳定性分析
量子点探针溶液浓度为2μM。荧光光谱在配备氙灯作为激发源的RF-6000荧光光谱仪(Shimadzu Corporation,Kyoto,Japan)上记录。测定了CGG稳定的量子点在pH5-9之间的荧光强度变化情况。
所述CdTe量子点的浊度分析及稳定性结果如下表3所示，结果表明，本发明对比例所述的多肽对量子点不具备稳定性。
其中，CGG稳定的量子点在pH5-9之间的荧光强度变化情况如图2所示，白色为CGG。结果表明，以CGG为稳定剂，制备的量子点随pH由9向5变化时，荧光强度逐渐减弱直至荧光消失，稳定性较差。
表3对比例多肽制备的CdTe量子点的浊度及稳定性
Figure BDA0003141791240000111
以上所述仅为本发明的个别示范性实施案例的细节，对于本领域的技术人员来说，本发明在实际应用过程中根据具体的制备条件可以有各种更改和变化，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水溶性半导体量子点多肽稳定剂，其特征在于，所述水溶性半导体量子点多肽稳定剂为侧链含羧基的多肽，所述水溶性半导体量子点多肽稳定剂的序列为Cys-(Xaa)n-Gly，或Gly-(Xaa)n-Cys；其中，所述Xaa选自天冬氨酸Asp和谷氨酸Glu中的一种或两种组合；所述n为小于等于5的任一整数。
2.如权利要求1所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂，其特征在于，所述Xaa为Asp或Glu。
3.如权利要求2所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂，其特征在于，所述n为1，或2，或3，或4，或5。
4.如权利要求3所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂，其特征在于，所述水溶性半导体量子点稳定剂为Cys-Asp-Gly，或Cys-Glu-Gly。
5.如权利要求1-4任一所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂在制备量子点或多肽-量子点复合探针中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述量子点包括CdTe量子点、CdSe量子点、ZnS量子点、CdS量子点、AgS量子点。
7.一种多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点，其特征在于，所述多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点为表面包覆有权利要求1-4任一所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂的量子点，所述水溶性半导体量子点多肽稳定剂中的Cys末端与量子点表面连接。
8.如权利要求7所述的多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点，其特征在于，所述量子点包括CdTe量子点、CdSe量子点、ZnS量子点、CdS量子点、AgS量子点。
9.如权利要求7或8所述的多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点的制备方法，其特征在于，所述方法为：
(1)固相合成权利要求1-4任一所述的水溶性半导体量子点多肽稳定剂；
(2)将水溶性半导体量子点多肽稳定剂与金属离子前驱体溶解于超纯水中，得溶液A，调溶液A的pH为9-12；
(3)制备非金属前驱体溶液B，将溶液B加入到步骤(2)所述的溶液A中，25-100℃恒温反应得多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点；
其中，所述金属离子前驱体包括Cd、Zn、Ag；所述非金属前驱体包括S、Se、Te。
10.一种多肽稳定剂稳定的多肽-量子点复合探针，其特征在于，将靶向多肽连接在权利要求7或8所述的多肽稳定剂稳定的水溶性半导体量子点表面制备得到。
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