JP2014522484A

JP2014522484A - 近赤外硫化銀量子ドット、その調製方法と生物への適用

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Publication number: JP2014522484A
Application number: JP2014511707A
Authority: JP
Inventors: 強斌王; 叶俊張
Original assignee: 中国科学院蘇州納米技術与納米彷生研究所
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: RU2576052C2; EP2716733A4; RU2013152134A; US20140087409A1; CN102277157B; CN102277157A; EP2716733B1; WO2012163078A1; EP2716733A1; JP5815126B2; US10421901B2; US20160083647A1

Abstract

近赤外硫化銀量子ドット、その調製方法、およびその生物学的応用が提供される。前記硫化銀量子ドットは、メルカプト含有親水性試薬をその表面につけることに由来する親水基を有し、前記親水性試薬はメルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、システイン、システアミン、チオクト酸、およびメルカプト酢酸アンモニウムのうちいずれか１つ、またはこれらの組合せである。前記硫化銀量子ドットは、高い蛍光収率、良好な蛍光安定性、良好な生体適合性、および均一な大きさを有する。前記調製方法は穏和な反応条件、簡単な操作、短い製造サイクル、良好な再現性を有し、また制御が容易である。前記硫化銀量子ドットは、細胞画像化および生体組織画像化に使用することができる。

Description

本発明は、材料化学および生物学の技術分野に関係する。具体的には本発明は近赤外硫化銀量子ドット、その調製方法およびその生物への適用に関する。

生物医学の研究方法の基本として、蛍光ラベルと検出技術は細胞以下レベル、細胞レベル、および生体レベルの研究において重要な役割を果たす。近赤外量子ドットを用いる前記蛍光画像化技術は多くの固有の利点を有する。例えば、より深い組織透過性を示し、可視光量子ドットを用いる深層組織画像化の欠点を克服できる。ゆえに、医療診断、分子生物学、細胞生物学等において広く注目されている。現在、すべての近赤外量子ドットは、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐｂ等の毒性元素を含有する。毒性が低いどころか無毒でさえあり、近赤外蛍光を示す硫化銀（Ａｇ_２Ｓ）量子ドットは報告されてきた（単一原材料からの近赤外光輝性硫化銀量子ドット、Ｊ. Ａｍ. Ｃｈｅｍ. Ｓｏｃ., ２０１０, １３２, １４７０）、しかしその粒子は比較的大きく、近赤外蛍光強度は十分ではない。Ａｇ_２Ｓに関する他の文献においては蛍光に関する報告はなされていない。さらに、それらの文献において報告されたＡｇ_２Ｓは均一性および分散性に乏しく、複雑な調製方法によって製造されている。さらに、量子ドットの表面官能化、例えば、疎水性形態から親水性形態へ変換し、前記量子ドットを生物医学研究に使用できるようにすることが多くの文献に報告されている。しかし、報告されている前記表面官能化処理は、Ａｇ_２Ｓ量子ドットには実質的に適さない。なぜならすべてのＡｇ_２Ｓ量子ドットは超格子構造を有しており、従来の方法によって超格子を修正することは困難であるためである。さらに、強い酸化性を有する試薬はＡｇ_２Ｓの親水性形態への変換に不適である。ゆえに、Ａｇ_２Ｓ量子ドットが生物学の分野で使用できるようになる上で、単純な方法でかつ均一粒子サイズ、良好な分散性、高い蛍光強度、および良好な再現性を有する高品質なＡｇ_２Ｓ量子ドットを生産できるＡｇ_２Ｓ量子ドットの調製方法および表面官能化方法の開発は非常に重要である。

上記問題に鑑み、本発明は近赤外硫化銀量子ドットを提供することを目的とする。前記近赤外硫化銀量子ドットは、蛍光収率が高い、蛍光安定性が高い、大きさが均一である、調製方法が簡単であるといった利点を有しており、さらにそれらは生体画像化にも有用である。

本発明に係る前記近赤外硫化銀量子ドットは、その表面に結合した親水基を有し、これはメルカプト含有親水性試薬に由来している。前記親水性試薬はメルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、システイン、システアミン、チオクト酸、およびメルカプト酢酸アンモニウムのうちいずれか１つ、またはこれらの組合せである。

上記の問題を克服するため、本発明の他の目的は近赤外硫化銀量子ドットを調製する方法を提供することであり、前記方法は次の工程を有する：
１）疎水性硫化銀量子ドットを調製すること、および
２）工程１）で得られた疎水性硫化銀量子ドットを等量または過剰のメルカプト含有親水性試薬と極性有機溶媒中で反応させ、前記硫化銀量子ドットに親水基を付け、近赤外硫化銀量子ドットを得ること。本発明において、前記メルカプト含有親水性試薬が疎水性硫化銀量子ドットと等量以上であれば、調製直後の前記親水性硫化銀量子ドットは良好な性能を有する。

前記メルカプト含有親水性試薬のモル数の疎水性硫化銀量子ドットのモル数に対する比率は調製工程において実際上の必要性に応じて調節することにより、本発明の目的を達成できる。

前記親水性試薬はメルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、システイン、システアミン、チオクト酸、およびメルカプト酢酸アンモニウムのうちいずれか一種、またはこれらの組合せである。

本発明に係る近赤外硫化銀量子ドットの調製方法において、工程２）の前記極性有機溶媒は、特に限定されないが、メタノール、アセトン、１−メチル−２−ピロリジンまたはこれらいずれかの組合せを含む。前記疎水性硫化銀量子ドットと前記メルカプト含有親水性試薬との混合系のｐＨは７−１４に調節され、前記混合系を前記有機溶媒中、２０−８０℃において３時間以上反応させる。本発明において、前記反応時間が３時間以上であれば、調製直後の前記親水性硫化銀量子ドットは良好な性能を有する。前記反応時間は前記調製工程における実際上の必要に応じて調整することにより、本発明の前記目的を達成することができる。

好ましくは、工程１）の前記疎水性硫化銀量子ドットの前記調製方法は次の工程を有する：
１−１）閉環境で硫化銀および長鎖チオールを含む混合反応系を８０−３５０℃に加熱し、十分に反応させること；および
１−２）前記混合反応系を室温に放冷した後、極性溶媒を添加し、遠心分離および洗浄し前記近赤外硫化銀量子ドットを得ること；
ここにおいて前記銀源は、硝酸銀、ジエチルジチオカルバミン酸銀、ジヒドロカルビルジチオリン酸銀、ジオクチルスルホコハク酸銀、チオ安息香酸銀、酢酸銀、ドデカン酸銀、テトラデカン酸銀、オクタデカン酸銀のうち１つ以上を含み；
前記長鎖チオールは、オクタンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、オクタデカンチオール、エイコサンチオール、ヘキサンチオール、１，６−ヘキサンジチオール、および１，８−オクタンジチオールのうち１つ以上を含む。

本発明に係る近赤外硫化銀量子ドットの前記調製方法において、工程１−２）の混合反応系はさらに配位特性を有する界面活性剤を含むことが好ましく、これは長鎖アルキル酸、アルキルアミン、長鎖アルコール、並びに長鎖チオールおよびエーテルのうちいずれか１つまたはこれらのうちいずれかの組合せであり、また前記混合反応系は閉環境にて反応させることが好ましい。より好ましくは、工程２）において、前記疎水性硫化銀量子ドットを、前記メルカプト含有親水性試薬と、連続攪拌および／または振動および／または超音波の下、極性有機溶媒中、２−８０℃で、３時間以上反応させることである。

本発明に係る近赤外硫化銀量子ドットの調製方法において、本発明において開示された前記方法により調製された前記近赤外硫化銀量子ドットは単斜構造を有し、その粒子径は８ｎｍ以下である。

本発明に係る前記近赤外硫化銀量子ドットの生体組織画像における使用を提供する。

本発明において、前記銀源および前記長鎖チオールは反応物として使用され、疎水性硫化銀量子ドットが核となりさまざまな配位特性を有する界面活性剤の存在下、反応系中で成長し、前記疎水性硫化銀量子ドットが得られる。ここにおいて、前記長鎖チオールは硫黄源を提供し、また溶媒および界面活性剤として使用できる。

次に調製直後の前記疎水性硫化銀量子ドットの前記表面官能化を前記メルカプト含有親水性試薬を用いて行う。メルカプト基は銀に対して非常に結合性が強いため、前記硫化銀量子ドット上で他の官能基を置換することができ、その結果、低毒性、十分な生体適合性、および高い蛍光収率が得られる。先行技術における前記疎水性材料の親水性材料への修飾との違いは、本発明により調製される、前記Ａｇ_２Ｓ量子ドットは、超格子構造を有し、この特別な構造を有するために先行技術の修飾の実験条件では親水性Ａｇ_２Ｓ量子ドットに修飾できないことである。多くの実験、発明者の経験を組み合わせたまとめから、前記修飾の効果に多大な影響を有する前記修飾時間は、前記特別な構造を有する前記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを修飾するときに重要な実験条件であることがわかった。さらに、前記修飾の時間を３時間以上にすることによってより良い修飾の効果が得られることがわかった。前記時間が長いほど、前記修飾の効果は良くなる。ゆえに、前記時間は前記調製工程における実際上の必要に応じて調節してもよい。しかし、前記時間が３時間以上であれば本願の前記目的を達成することができる。さらに、修飾後の前記親水性Ａｇ_２Ｓ量子ドットは単分散であり、凝集せず、良好な疎水性および安定性を有しており、細胞画像化、特に生体内画像化に用いることができる。

詳細には、本発明の手順は次の工程を有する：銀源、長鎖チオール、および適当な界面活性剤を混合すること；前記混合物を閉鎖系の装置に入れ、一定時間適当な温度に加熱し、核を生成および成長させること；次に放冷し過剰量のエタノールを加えること；遠心分離および洗浄し、疎水性硫化銀量子ドットを得ること；続いて、調製した疎水性硫化銀量子ドットと、一定量のメルカプト含有疎水性試薬と、エタノールとを混合すること；および前記混合物を攪拌、振動または超音波処理し、完全に反応させあること；遠心分離し、水で洗浄することによって細胞画像化に使用可能な十分な生体適合性と高い蛍光収率を有する低毒性の近赤外硫化銀量子ドットを得ること。

さらに、上記の技術的解決手段はさらに下記の実施態様を含んでもよい：
１．異なる銀源、異なる長鎖チオール、異なる界面活性剤、異なる反応温度、およびさまざまな反応時間を反応に適用することにより、前記硫化銀ナノ粒子のサイズを調節することができる。例えば、温度を上げることまたは反応時間を延ばすことによって粒子径を大きくすることができる。

２．水溶液中の前記官能化Ａｇ_２Ｓ量子ドットの分散性はｐＨ値を調節することによって変えることができる（ｐＨ７−１４において良好な分散性が得られる）。また、発光ピークは、反応における異なるメルカプト含有親水性試薬によって異なる修飾をすることによって調節することができる。

先行技術と比較すると、本発明の技術的解決手段の利点は、本発明の方法が温和な反応条件、単純な操作、短い生産サイクル、良好な再現性を有していること、また制御がしやすいことである。調製した前記Ａｇ_２Ｓ量子ドットは、高い蛍光効率、良好な蛍光安定性、非常に優れた生体適合性および均一な大きさを有し、体外における細胞画像化および体内における画像化に使用することができる。

図１は、実施例１における疎水性硫化銀量子ドットのＴＥＭ画像である。図２は、実施例１における疎水性硫化銀量子ドットの近赤外蛍光スペクトルである。図３は、実施例１における親水性Ａｇ_２Ｓ量子ドットの近赤外蛍光スペクトルである。図４は、実施例１における硫化銀の近赤外量子ドットによって明確に標識された細胞の蛍光写真である。図５は、硫化銀の近赤外量子ドットによって明確に標識された生体マウスの腫瘍の蛍光写真である。

本発明に係る製造方法は下記の詳細な実施例によって詳細に説明される。

（実施例１）
０．１ｍｍｏｌのジエチルジチオカルバミン酸銀と１０ｇのドデカンエタノールとをフラスコ中で混合し、Ｎ_２雰囲気下、２００℃で１時間加熱した。この溶液を室温まで放冷後、５０ｍＬの無水エタノールを前記溶液に添加し、さらに得られた混合物を遠心分離し、シクロヘキサンで洗浄、分散させた。得られた試料はＸ線回折と透過型電子顕微鏡によって単斜晶Ａｇ_２Ｓ量子ドットと同定され（図１に示すように、その粒子径は約５ｎｍ）、図２に示したように十分な近赤外蛍光発光スペクトル有している。０．１５ｇのチオクト酸を上記シクロヘキサン分散液に添加し、等量の無水エタノールを添加した、さらに得られた混合物を超音波洗浄器に４時間掛け、イオン交換水で遠心分離し、洗浄し、図３に示すように非常に強い蛍光放射を有したままである粒子径約５ｎｍの水溶性Ａｇ_２Ｓ量子ドットを得た。０．２５ｇの上記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを１００μＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に分散させ、０．０１ｍｍｏｌのＮＨＳを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記の溶液と混合した。次に、０．０１ｍｍｏｌのＥＤＣを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記混合溶液に添加し、得られた混合物をアルミ箔に包装し、１時間攪拌し、遠心分離して１００μＬのＤＭＳＯにさらに分散させた。２ｍｇ／ｍＬのエルビタックス１５μＬと１ｘＰＢＳ１８５μＬの混合溶液をＡｇ_２Ｓ／ＤＭＳＯ混合溶液１００μＬに添加し、さらに得られた混合物を遮光下、４℃で１２時間反応させ、４００ｇで４分間遠心分離し、上澄みを回収した。ＭＤＡ−ＭＢ−４６８細胞を前記上澄みと１ｘＰＢＳ１００μＬとの混合溶液１００μＬに添加し、４℃で２時間着色し、次に１ｘＰＢＳ溶液で３回洗浄した。６５８ｎｍのレーザーで励起し、１１００ｎｍフィルターを使用し、２ＤＩｎＧａＡｓカメラで撮影することによって細胞中のＡｇ_２Ｓ量子ドットによる発光をはっきりと見ることができる（図４参照）。

（実施例２）
０．１ｍｍｏｌの硝酸銀と、８ｇのドデカンエタノールと、５．４ｇのオレイルアミンとを三ツ口フラスコ中で混合し、空気下、１８０℃で１時間加熱した。室温に放冷後、無水エタノール５０ｍＬを添加した。得られた混合物を遠心分離し、シクロヘキサンで洗浄、分散させた。得られた試料は、粒子径８ｎｍのＸ線回折と透過型電子顕微鏡によって単斜晶Ａｇ_２Ｓ量子ドットと同定され、良好な近赤外蛍光発光スペクトルを有する。上記シクロヘキサン分散系に０．２ｇのＬ−システインを添加し、同体積の無水エタノールを添加した。得られた混合物を２４時間混合し、遠心分離し、イオン交換水で洗浄し、粒子径約８ｎｍの水溶性のＡｇ_２Ｓ量子ドットを得た。これは非常に強い蛍光発光を有したままである。０．２５ｇの上記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを１００μＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に分散させ、０．０１ｍｍｏｌのＮＨＳを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記溶液と混合した。次に、０．０１ｍｍｏｌのＥＤＣを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記混合溶液と混合した。得られた混合物をアルミホイルで包装し、１時間攪拌し、遠心分離し１００ｍｌのＤＭＳＯにさらに分散させた。１５μＬの２ｍｇ／ｍＬＥｒｂｉｔｕｘと１８５μＬの１ｘＰＢＳとを１００μＬのＡｇ_２Ｓ／ＤＭＳＯ混合溶液に添加した。得られた混合物を遮光下４℃で１２時間反応させ、４００ｇで４分間遠心分離し、上澄みを回収した。ＭＤＡ−ＭＢ−４６８細胞を１００μＬの上記上澄みと１００μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液に添加し、４℃で２時間着色し、１ｘＰＢＳ溶液で３回洗浄した。６５８ｎｍのレーザーによって励起し、１１００ｎｍフィルターを使用し、２ＤＩｎＧａＡｓカメラで撮影することによって細胞中のＡｇ_２Ｓ量子ドットによる蛍光がはっきりと見られた。

（実施例３）
０．１ｍｍｏｌのチオ安息香酸と、８ｇのヘキサデカンチオールと、２ｇのトリオクチルホスフィン酸化物とを三ツ口フラスコ中で混合し、空気下１６０℃で４時間攪拌した。溶液を室温に放冷した後、５０ｍＬの無水エタノールを添加した。得られた混合物を遠心分離し、シクロヘキサンで洗浄、分散させた。０．１ｇのメルカプトプロピオン酸を上記シクロヘキサン分散系に添加し、次に当体積の無水エタノールを添加した。得られた混合物を振動機で８時間振動し、遠心分離し、イオン交換水で洗浄し、粒子径訳６ｎｍの水溶性のＡｇ_２Ｓ量子ドットを得た。これは非常に強い蛍光発光を有したままである。０．２５ｍｇの上記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを１００μＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に分散させ、０．０１ｍｍｏｌのＮＨＳを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液と混合した。次に、０．０１ｍｍｏｌのＥＤＣを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記混合溶液に添加した。得られた混合物をアルミホイルで包装し、１時間攪拌し、遠心分離し、さらに１００μＬのＤＭＳＯに分散させた。１５μＬの２ｍｇ／ｍＬＥｒｂｉｔｕｘと１８５μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液を１００μＬのＡｇ_２Ｓ／ＤＭＳＯ混合溶液に添加した。得られた混合物を遮光下、４℃で１２時間反応させ、続いて４００ｇで４分間遠心分離し、さらにその上澄みを回収した。１００μＬの上記上澄みと１００μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液にＭＤＡ−ＭＢ−４６８細胞を添加し、４℃で２時間着色し、続いて１ｘＰＢＳ溶液で３回洗浄した。６５８ｎｍのレーザーによって励起し、１１００ｎｍフィルターを使用し、２ＤＩｎＧａＡｓカメラで撮影することによって細胞中のＡｇ_２Ｓ量子ドットによる蛍光がはっきりと見られた。

（実施例４）
０．０１ｍｍｏｌのヘキサデカン酸銀と、５ｇのヘキサデカンチオールと、４ｇのオクタデシルアミンとを三ツ口フラスコ中で混合し、Ａｒ雰囲気下２００℃で１時間加熱した。この溶液を室温に放冷した後、５０ｍＬの無水エタノールを添加した。得られた混合物を遠心分離し、シクロヘキサンで洗浄、分散させた。０．１２ｇのメルカプト酢酸を上記シクロヘキサン分散系に添加し、続いて同体積の無水エタノールを添加した。得られた混合物を２４時間攪拌し、続いて遠心分離し、イオン交換水で洗浄し、粒子径約６ｎｍの水溶性Ａｇ_２Ｓ量子ドットを得た。これは非常に強い蛍光発光を有したままである。０．２５ｍｇの上記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを１００μＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に分散させ、０．０１ｍｍｏｌのＮＨＳを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記溶液と混合した。次に、０．０１ｍｍｏｌのＥＤＣを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記混合溶液に添加した。得られた混合物をアルミホイルで包装し、１時間攪拌し、遠心分離し、さらに１００μＬのＤＭＳＯに分散させた。１５μＬの２ｍｇ／ｍＬＥｒｂｉｔｕｘと１８５μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液を１００μＬのＡｇ_２Ｓ／ＤＭＳＯ混合溶液に添加した。得られた混合物を遮光下、４℃で１２時間反応させ、続いて４００ｇで４分間遠心分離し、さらにその上澄みを回収した。１００μＬの上記上澄みと１００μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液にＭＤＡ−ＭＢ−４６８細胞を添加し、４℃で２時間着色し、続いて１ｘＰＢＳ溶液で３回洗浄した。６５８ｎｍのレーザーによって励起し、１１００ｎｍフィルターを使用し、２ＤＩｎＧａＡｓカメラで撮影することによって細胞中のＡｇ_２Ｓ量子ドットによる蛍光がはっきりと見られた。

（実施例５）
０．０１ｍｍｏｌのジヒドロカルビルジチオリン酸銀と、４ｇのエイコサンチオールと、４ｇのヘキサデシルアミンとを三ツ口フラスコ中で混合し、Ａｒ雰囲気下２３０℃で０．５時間加熱した。この溶液を室温に放冷した後、５０ｍＬの無水エタノールを添加した。得られた混合物を遠心分離し、シクロヘキサンで洗浄、分散させた。０．１ｇのシステアミンを上記シクロヘキサン分散系に添加し、続いて同体積の無水エタノールを添加した。得られた混合物を２４時間攪拌し、続いて遠心分離し、イオン交換水で洗浄し、粒子径約５ｎｍの水溶性Ａｇ_２Ｓ量子ドットを得た。これは未だ非常に強い蛍光発光を有する。０．２５ｍｇの上記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを１００μＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に分散させ、０．０１ｍｍｏｌのＮＨＳを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記溶液と混合した。次に、０．０１ｍｍｏｌのＥＤＣを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記混合溶液に添加した。得られた混合物をアルミホイルで包装し、１時間攪拌し、遠心分離し、さらに１００μＬのＤＭＳＯに分散させた。１５μＬの２ｍｇ／ｍＬＥｒｂｉｔｕｘと１８５μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液を１００μＬのＡｇ_２Ｓ／ＤＭＳＯ混合溶液に添加した。得られた混合物を遮光下、４℃で１２時間反応させ、続いて４００ｇで４分間遠心分離し、さらにその上澄みを回収した。１００μＬの上記上澄みと１００μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液にＭＤＡ−ＭＢ−４６８細胞を添加し、４℃で２時間着色し、続いて１ｘＰＢＳ溶液で３回洗浄した。６５８ｎｍのレーザーによって励起し、１１００ｎｍフィルターを使用し、２ＤＩｎＧａＡｓカメラで撮影することによって細胞中のＡｇ_２Ｓ量子ドットによる蛍光がはっきりと見られた。

（実施例６）
０．１ｍｍｏｌのドデカン酸銀と、８ｇのオクタンチオールと、４ｇのドデシルアミンとを三ツ口フラスコ中で混合し、Ａｒ雰囲気下２００℃で０．５時間加熱した。この溶液を室温に放冷した後、５０ｍＬの無水エタノールを添加した。得られた混合物を遠心分離し、シクロヘキサンで洗浄、分散させた。０．１２ｇのメルカプト酢酸を上記シクロヘキサンに添加し、続いて同体積の無水エタノールを添加し、２４時間攪拌し、続いて得られた混合物を遠心分離し、イオン交換水で洗浄し、粒子径約５ｎｍの水溶性Ａｇ_２Ｓ量子ドットを得た。これは未だ非常に強い蛍光発光を有する。０．２５ｍｇの上記Ａｇ_２Ｓ量子ドットを１００μＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に分散させ、０．０１ｍｍｏｌのＮＨＳを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記溶液と混合した。次に、０．０１ｍｍｏｌのＥＤＣを含む５０μＬのＤＭＳＯ溶液を上記混合溶液に添加した。得られた混合物をアルミホイルで包装し、１時間攪拌し、遠心分離し、さらにＤＭＳＯ１００μＬに分散させた。１５μＬの２ｍｇ／ｍＬＥｒｂｉｔｕｘと１８５μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液を１００μＬのＡｇ_２Ｓ／ＤＭＳＯ混合溶液に添加した。得られた混合物を遮光下、４℃で１２時間反応させ、続いて４００ｇで４分間遠心分離し、さらにその上澄みを回収した。１００μＬの上記上澄みと１００μＬの１ｘＰＢＳとの混合溶液にＭＤＡ−ＭＢ−４６８細胞を添加し、４℃で２時間着色し、続いて１ｘＰＢＳ溶液で３回洗浄した。６５８ｎｍのレーザーによって励起し、１１００ｎｍフィルターを使用し、２ＤＩｎＧａＡｓカメラで撮影することによって細胞中のＡｇ_２Ｓ量子ドットによる蛍光がはっきりと見られた。

結論として、本発明に係る方法は穏和な反応条件、簡単な操作、短い生産サイクル、および良好な再現性を有しており、かつ制御が簡単である。調製したＡｇ_２Ｓ量子ドットは高い蛍光収率、良好な蛍光安定性、優れた生体適合性、および均一な大きさを有しており、細胞画像化および生体動物組織画像化に十分に使用することができる。さらに、本発明に係る方法は大規模に実施することが容易であり、ゆえに工業生産に適用可能である。

上記実施例は、本発明の多くの実施例を代表するものに過ぎず、本発明の保護範囲を限定するものではまったくない。同レベルの変更または同レベルの置換を有するすべての技術的手段は本発明の範囲に含まれる。

Claims

親水基をその表面に有し、前記親水基がメルカプト含有親水性試薬に由来し、前記親水性試薬は、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、システイン、システアミン、チオクト酸、およびメルカプト酢酸アンモニウムのうちいずれか１つ、またはこれらのいずれかの組合せであることを特徴とする、近赤外硫化銀量子ドット。
下記の工程を有することを特徴とする、近赤外硫化銀量子ドットの調製方法。
１）疎水性硫化銀量子ドットを調製すること；
２）工程１）の前記疎水性硫化銀量子ドットを化学量論量または過剰量のメルカプト含有疎水性試薬と極性有機溶媒中で反応させ、その表面に親水基を付着させ、親水性近赤外硫化銀量子ドットを得ること；
この際、前記疎水性試薬は、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、システイン、システアミン、チオクト酸、およびメルカプト酢酸アンモニウムのうちいずれか１つ、またはこれらのいずれかの組合せである。
工程２）において、前記疎水性硫化銀量子ドットを前記メルカプト含有疎水性試薬と極性有機溶媒中、２−８０℃で３時間以上反応させることを特徴とする、請求項２に記載の近赤外硫化銀の調製方法。
工程２）において、その反応系のｐＨを７−１４に調節することを特徴とする、請求項２に記載の近赤外硫化銀の調製方法。
工程２）において、前記極性有機溶媒がエタノール、メタノール、アセトン、および１−メチル−２−ピロリジンのうちいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、請求項２に記載の近赤外硫化銀量子ドットの調製方法。
工程１）が次の工程を有することを特徴とする、請求項２に記載の近赤外硫化銀の調製方法。
１−１）銀源と、長鎖チオールとを含有する混合反応系を閉鎖環境において８０−３５０℃に加熱し、十分に反応させること；
１−２）前記混合反応系を室温に放冷し、さらに極性溶媒を添加し、遠心分離し、洗浄し前記疎水性硫化銀量子ドットを得ること；
この際、前記銀源は、硝酸銀、ジエチルジチオカルバミン酸銀、ジヒドロカルビルジチオリン酸銀、ジオクチルスルホコハク酸銀、チオ安息香酸銀、酢酸銀、ドデカン酸銀、テトラデカン酸銀、オクタデカン酸銀のうち１つ以上を含み；
前記長鎖チオールは、オクタンチオール、ウンデカンチオール、ドデカンチオール、トリデカンチオール、テトラデカンチオール、ペンタデカンチオール、ヘキサデカンチオール、オクタデカンチオール、エイコサンチオール、ヘキサンチオール、１，６−ヘキサンジチオール、および１，８−オクタンジチオールのうち１つ以上を含む。
工程１−２）において、前記混合反応系は、さらに配位特性を有する界面活性剤を含有し、前記界面活性剤は、長鎖アルキル酸、アルキルアミン、長鎖アルコール、長鎖チオールおよびエーテルのうちいずれか一つまたはこれらのうちいずれかの組合せであり、また前記混合反応系は閉環境にて反応させることを特徴とする、請求項６に記載の近赤外硫化銀量子ドットの調製方法。
工程２）において、前記疎水性硫化銀量子ドットを、前記メルカプト含有親水性試薬と、連続的な攪拌および／または振動および／または超音波の下、前記極性有機溶媒中、２−８０℃で３時間以上反応させることを特徴とする、請求項２に記載の前記近赤外硫化銀量子ドットの調製方法。
請求項１に記載の近赤外硫化銀量子ドットの細胞画像化および生体組織画像化における使用方法。