[发明专利]一种油溶性量子点转化为水溶性量子点的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油溶性量子点的转化为水溶性量子点的方法，具体涉及一种采用配位聚合物为修饰试剂的油溶性量子点高效转化为水溶性量子点的方法。

背景技术

量子点是由量子点（Quantum dots,QDs）是由成百上千个原子组成、粒径在1~100nm的半导体纳米微晶粒，能够接受激发光而产生荧光，且发射光的波长可控，相比传统的有机荧光染料，量子点在具有宽而连续的吸收光谱，窄而对称的发射光谱，发射光谱可以通过材料本身的尺寸、组分和结构调节，覆盖范围从可见光到近红外，并且具有优异的抗光漂白性能，正是由于这些特性，使量子点在生物医学标记与成像领域具有广阔的应用前景，并已作为生物探针已被广泛应用于分子生物学、医学诊断学等学科中。

量子点作为一种新型半导体荧光纳米探针，与传统有机荧光染料相比，具有许多优良的光谱特性，自从1998年Nie shuming（Chan,W.C.W.;Nie,S.Science1998,281,2016）与Alivisatos课题组（Bruchez,M.;Moronne,M.;Gin,P.;Weiss,S.;Alivisatos,A.P.Science1998,281,2013）首次将量子点应用于生物成像，近年来，量子点在分子诊断、靶向治疗、生物医学成像与生物传感等方面得到了广泛应用，并极大地推动了生命分析化学、生物医学工程等研究领域的飞速发展。由于高质量的量子点都是通过高温有机相热分解方法制备得到（Li,J.J.;Wang,Y. A.;Guo,W.;Keay,J.C.;Mishima,T.D.;Johnson,M.B.;Peng,X.J.Am.Chem.Soc.2003,125,12567,Hu,D.;Zhang,P.;Gong,P.;Lian,S.;Lu,Y.;Gao,D.；Cai,L.Nanoscale2011,3,4724），所得产物为脂溶性，为了使量子点进一步应用于生物医学成像等领域，需要对量子点进行表面修饰，实现脂溶性量子点的水溶性化是量子点用于生物医学研究的关键。

目前油溶性量子点的转水方法主要通过两亲性聚合物包裹，得到的水溶性量子点虽然具有良好的光学性能和稳定性，但是得到的量子点具有较大的体积，极大限制了量子点在生物标记中的应用，虽然利用小分子配体交换的方法也能实现油溶性量子点的转水，而且得到的水溶性量子点具有较小的粒径，但是由于配位基团采用比较容易氧化的巯基，稳定性较差。

例如，第一种方法是利用量子点表面的金属原子（Zn，Cd等）与其它分子（S，P等）的配位作用，用含配位元素的水溶性小分子化合物取代量子点表面的有机配体，使其具有水溶性（Mattoussi,H.;Mauro,J.M.;Goldman,E.R.;Anderson,G. P.;Sundar,V. C.;Mikulec,F.V.;Bawendi,M.G. J.Am.Chem.Soc.2000,122,12142）。

例如，第二种方法是中国专利申请号为200410013332.X以及两篇论文（Dubertret,B.;Skourides,P.;Norris,D.J.;Noireaux,V.;Brivanlou,A.H.;Libchaber,A.Science2002,298,1759、Wu,X.;Liu,H.;Liu,J.;Haley,K.N.;Treadway,J.A.;Larson,J.P.;Ge,N.;Peale,F.;Bruchez,M.P.Nat.Biotech.2003,21,41）所公开的，这些文献是利用量子点表面包裹的有机配体化合物与两亲性化合物之间的疏水相互作用，将疏水分子自组装到量子点表面使其在水中稳定存在。

以上方法各有优缺点：第一种方法获得的量子点由于配体直接修饰在量子点表面，其受环境因素影响较大，而且稳定性也较差，但是修饰后的量子点具有相对更小的体积；第二种方法修饰的量子点虽然对量子点表面性质基本没有影响，稳定性强，受环境因素影响比较小，但是修饰后的量子点具有较大体积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、重现性好的油溶性量子点转化为水溶性量子点的方法，所得产物不仅保持了原有的光学性质，而且粒径基本无变化。

解决本发明的技术问题所采取的技术方案是：提供一种油溶性量子点转化为水溶性量子点的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、将聚马来酸酐，腺嘌呤或者组胺，以及4-二甲氨基吡啶溶解于二甲亚砜中，反应之后得到配位聚合物溶液；