[发明专利]PFBT半导体聚合物量子点荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种PFBT半导体聚合物量子点荧光探针及其制备方法，该制备方法包括：1)将聚合物PFBT溶解于良溶剂制得PFBT良溶剂前驱体溶液，接着PFBT良溶剂前驱体溶液转移至第一注射器中、将不良溶剂置于第二注射器中；2)将第一注射器、第二注射器分别置于限流碰撞混合器的两个入口，将盛有不良溶剂的烧杯置于限流碰撞混合器出口处；3)同时推动第一注射器、第二注射器以使得第一注射器、第二注射器中的液体于限流碰撞混合器的密闭流路中迎面撞击并剧烈混合，接着混合后的液体流入搅拌状态下的盛有不良溶剂的烧杯中，最后将烧杯中的胶体溶液过滤取滤液。该荧光探针具有尺寸小、亮度高、稳定性好和无毒等特点。

技术领域

本发明涉及纳米荧光探针，具体地，涉及一种PFBT半导体聚合物量子点荧光探针及其制备方法。

背景技术

半导体共轭聚合物的结构特点决定该类材料不仅具有很好的发光性能，如亮度高和不会发生光闪烁等，还具有摩尔吸光系数大、荧光量子效率高、斯托克斯位移大和稳定好等优点，非常适宜作为新的荧光探针材料(Anal.Chem.,2017,89,42-56)。然而共轭聚合物分子一般具有较强的疏水性，从而限制了其在生物化学领域的应用。为了提高其水溶性，常对共轭聚合物链进行修饰上带电荷的基团如羧基、磺酸基和磷酸等，以得到水溶性的共轭聚合物；这种方法不仅带来分离、提纯过程复杂，而且会影响共轭聚合物的荧光亮度、内部结构、稳定性以及在生物应用中的易产生非特异性反应。将共轭聚合物制备成可在水相中分散的纳米粒子，成为一种可行的策略在近些年被提出并迅速发展起来(Chem.Soc.Rev.,2013.42,6620-6633)。共轭聚合物纳米粒子具有亮度高、光稳定性好和毒性低等优点；如吴长峰(J.Am.Chem.Soc.,2010.132,15410-15417)等人将共轭聚合物纳米点共价连接到抗原抗体或生物素、亲和素上，从而实现了活体细胞成像；高峰课题组(Anal.Chem.,2017,89,11703-11710)制备了一种双发射功能的半导体聚合物量子点，并将其用于pH监控与成像的比率型、靶向性荧光探针。

目前，共轭聚合物纳米粒子的制备方法主要有微乳液法和共沉淀法；Landfester(Adv.Mater.,2002,14,651-655)等首次采用微乳液法制备了多种半导体聚合物纳米粒子。虽然微乳液法能够制备尺寸均一的半导体聚合物纳米粒子，然而由于需要使用生物毒性大的表面活性剂，从而限制了微乳液法制备的半导体聚合物纳米粒子在生物分析与传感方面的应用。自从2004年Masuhara(Chemphychem,2004,5,1609-1615)等人首次利用共沉淀法制备了半导体聚合物量子点后，共沉淀法以其简单、快速和尺寸可调等优点，成为制备半导体聚合物量子点的主流方法；然而，该方法也存在制备的纳米粒子浓度稀、尺寸分布均一性差、可控合成较难等缺点。所以制备尺寸分布均一、性能优良的半导体聚合物荧光纳米粒子，对探索该纳米材料的实际应用具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种PFBT半导体聚合物量子点荧光探针及其制备方法，该PFBT半导体聚合物量子点荧光探针具有尺寸小、亮度高、稳定性好和无毒等特点，且该制备方法步骤简单、产物形貌可控、易于推广。

为了实现上述目的，本发明提供了一种PFBT半导体聚合物量子点荧光探针的制备方法，包括：

1)将聚合物PFBT溶解于良溶剂制得PFBT良溶剂前驱体溶液，接着PFBT良溶剂前驱体溶液转移至第一注射器中、将不良溶剂置于第二注射器中；

2)将第一注射器、第二注射器分别置于限流碰撞混合器的两个入口，将盛有不良溶剂的烧杯置于限流碰撞混合器出口处；

3)同时推动第一注射器、第二注射器以使得第一注射器、第二注射器中的液体于限流碰撞混合器的密闭流路中迎面撞击并剧烈混合，接着混合后的液体流入搅拌状态下的盛有不良溶剂的烧杯中，最后将烧杯中的胶体溶液过滤取滤液以得到PFBT半导体聚合物量子点荧光探针；