【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物化學材料制備領域，具體涉及一種兩親性量子點復合微球及其制備方法。
技術介紹
1、量子點具有熒光強度高，發射峰的半峰寬窄且高度對稱，stoke位移大，抗光漂白能力強等優勢，而且量子點的熒光發射波長可通過材料的組成和粒徑選擇進行有效控制，實現在同一激發光作用下同時得到多種發射波長的熒光。因而，近年來，用量子點編碼微球進行生化顯影和疾病的高通量診斷，成為臨床疾病診斷和生物醫學基礎研究所關注的熱點。
2、然而，高質量的量子點一般都是通過有機相高溫制備合成，通常呈現極強的疏水性，無法直接用于生化環境和對大分子蛋白的標記。因此，如何實現將油溶性量子點改變為適用于生化反應環境的親水性和雙親性量子點成為其能否應用于生物成像和疾病診斷的關鍵。
3、為實現上述目標，通常的思路是先將油溶性量子點改性成表面含有功能性基團的水溶性量子點，而如何實現油溶性量子點的水溶性改性，目前已經得到了廣泛的研究，可大致分為如下三類：
4、（1）配體交換：即利用一端含有端巰基或者端氨基的親水性配體置換油溶性量子點表面的疏水性配體，通過配位鍵將親水性配體分子固定在量子點的表面，使油溶性量子點獲得水溶性。
5、該方法的優點是操作簡單，所得水溶性量子點的粒徑小，比表面積大，有助于提高后續偶聯反應的效率，但是由于配位結合的結合力較弱，同時容易受到環境ph值和離子強度的影響，制備的水溶性量子點穩定性不佳。
6、（2）表面硅烷化：即在油溶性量子點表面形成一層或者多層無定型二氧化硅，從而賦予量子點水溶性。由
7、（3）兩親性聚合物的包被：即利用兩親性聚合物包裹油溶性量子點形成核殼結構的膠束，從而賦予量子點水溶性。兩親性聚合物的疏水鏈段不會直接作用于疏水量子點的表面，因此產物的量子產率能得到很好的保持。目前已有多種結構的兩親性聚合物（梳狀或者接枝兩親性大分子、線性的兩嵌段兩親性聚合物等）用于量子點的水溶性改性；但是此法制備的兩親性大分子大多以膠束或松散的線性大分子纏繞在一起，在機械力或熱運動力下，特別是長時間溶脹情況下，容易分散，所包被的量子點易脫落。
8、基于現有研究可以發現，目前主流的油溶性量子點的水溶性改性方法都存在各自的缺點，但是在這三種方法中，利用兩親性聚合物包被制備的水溶性量子點最具發展潛力，因為它既能保持改性后量子點的量子產率，又能在復雜的水相環境中保持較高的穩定性，同時還具有較高的蛋白質偶聯活性。
9、因此，如何在兩親性聚合物包被法改性量子點的基礎上，對高分子包被油溶性量子點的膠束或微球的結構進一步優化，使其在與蛋白質形成偶聯體后具有更高的穩定性，是制約量子點應用于臨床疾病診斷和生物醫學基礎研究的瓶頸。
技術實現思路
1、為了解決上述的技術問題，本專利技術提供了一種兩親性量子點復合微球及其制備方法。
2、本專利技術的第一個方面是，提供了一種兩親性量子點復合微球，所述的兩親性量子點復合微球包括：外殼，所述外殼內有三維骨架，三維骨架之間形成有多個空腔，空腔中有包裹油溶性量子點的疏水性聚合物，所述的外殼和內部三維骨架的成分均為親水性硅膠。
3、作為優選的，所述兩親性量子點復合微球的粒徑為80~800?nm。
4、作為優選的，所述的疏水性聚合物選自聚苯乙烯類、聚酯類中的任一種。
5、作為優選的，所述的油溶性量子點，其粒徑在2~8?nm，且油溶性量子點的表面被十六烷基胺、油酸、三辛基膦、十六烷基醇、辛基氧化膦中的任一種成分覆蓋。
6、作為進一步優選的，所述的油溶性量子點選自：(cdse)zns、(cdse)cds、(cds)zns、(cdte)cdse、(cdte)cds、(cdte)zns、(znse)cdse、(inp)zns中的任一種。
7、本專利技術的第二個方面是，提供了所述兩親性量子點復合微球的制備方法。
8、本專利技術所提供的兩親性量子點復合微球的制備方法為一步制備法，具體是借助苯乙烯與正硅酸乙酯在特定溶劑中的共溶聚合以及聚合過程中所生成聚苯乙烯與硅膠的極性差異，最終形成大部分親水性硅膠在外圍，少部分親水性硅膠在內部生成三維骨架，間隔容納疏水性聚合物聚苯乙烯和油溶性量子點的復合微球結構。
9、制備所述兩親性量子點復合微球的方法，包括以下的步驟：
10、s1油溶性量子點的準備：將苯乙烯、正硅酸乙酯、油溶性量子點混合均勻，獲得油溶性量子點混合液；
11、s2兩親性量子點復合微球的制備：首先，將聚乙烯吡咯烷酮溶于混合溶劑中，接著將偶氮二異丁腈與s1中準備好的油溶性量子點混合均勻后加入其中，再加入水和冰乙酸的混合液，通氮氣除氧，開啟攪拌，進行聚合反應，獲得兩親性量子點復合微球；所述的混合溶劑是由乙醇與乙二醇甲醚以1：0.1~1.0的體積比混合而成。
12、上述的制備方法中，優選的，s1中所述的苯乙烯與正硅酸乙酯的質量之比為1：0.5~1.6，苯乙烯與油溶性量子點的質量體積比為1?g:（20~50）μl。
13、優選的，s2中，苯乙烯與混合溶劑的質量體積比為1?g：（2.5~5）ml，以苯乙烯的質量計，其他各組分的添加質量如下：
14、聚乙烯吡咯烷酮5%~12%，偶氮二異丁腈0.5%~1.5%，水10%~30%，冰乙酸5%~25%。
15、優選的，s2中，開啟攪拌10?min后開啟升溫開始聚合，在40~50℃下預引發20~50min，再升溫至60~80℃，反應12~16h。
16、本專利技術中，通過調整兩親性量子點復合微球制備過程苯乙烯與正硅酸乙酯的比例、反應溫度、反應時間、攪拌速度等條件，調控復合微球的粒徑在80~800?nm。
17、另外，反應過程中混合溶劑的極性對微球的結構及穩定性具有顯著的影響，這是由于生成物相較于聚合前反應物的極性發生了變化，反應過程中，非極性的疏水性聚合物聚苯乙烯和油溶性量子點向微球內部運動，親水性的硅膠向溶劑方向運動，致使大部分的親水硅膠分布于微球表面，疏水性的聚合物聚苯乙烯及其包裹的量子點分布于微球內部，這樣被包裹在微球內部的量子點不僅保持了原有的光學性能和量子產率，而且具有三維骨架結構的量子點微球穩定性得以加強，油溶性量子點不易脫落，此外，表面的硅膠層具有很多硅羥基增加了微球的親水性。
18、本專利技術復合微球的一步制備法，不僅操作簡單，而且實現了油溶性量子點的改性，在此基礎上還可以進一步引入羧基、巰基和氨本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的兩親性量子點復合微球包括：外殼，所述外殼內有三維骨架，三維骨架之間形成有多個空腔，空腔中有包裹油溶性量子點的疏水性聚合物，所述的外殼和內部三維骨架的成分均為親水性硅膠。
2.如權利要求1所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的兩親性量子點復合微球的粒徑為80~800?nm。
3.如權利要求1所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的疏水性聚合物選自聚苯乙烯類、聚酯類中的任一種。
4.如權利要求1所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的油溶性量子點，其粒徑在2~8?nm，且油溶性量子點的表面被十六烷基胺、油酸、三辛基膦、十六烷基醇、辛基氧化膦中的任一種成分覆蓋。
5.如權利要求4所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的油溶性量子點選自：(CdSe)ZnS、(CdSe)CdS、(CdS)ZnS、(CdTe)CdSe、(CdTe)CdS、(CdTe)ZnS、(ZnSe)CdSe、(InP)ZnS中的任一種。
6.制備權利要求1所述一種兩親性量
7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，S1中所述的苯乙烯與正硅酸乙酯的質量比為1：0.5~1.6，苯乙烯與油溶性量子點的質量體積比為1?g:（20~50）μL。
8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，S2中，苯乙烯與混合溶劑的質量體積比為1?g：（2.5~5）mL，以苯乙烯的質量計，其他各組分的添加質量如下：
9.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，S2中，開啟攪拌10?min后開啟升溫開始聚合，在40~50℃下預引發20~50?min，再升溫至60~80℃，反應12~16?h。
...【技術特征摘要】
1.一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的兩親性量子點復合微球包括：外殼，所述外殼內有三維骨架，三維骨架之間形成有多個空腔，空腔中有包裹油溶性量子點的疏水性聚合物，所述的外殼和內部三維骨架的成分均為親水性硅膠。
2.如權利要求1所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的兩親性量子點復合微球的粒徑為80~800?nm。
3.如權利要求1所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的疏水性聚合物選自聚苯乙烯類、聚酯類中的任一種。
4.如權利要求1所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的油溶性量子點，其粒徑在2~8?nm，且油溶性量子點的表面被十六烷基胺、油酸、三辛基膦、十六烷基醇、辛基氧化膦中的任一種成分覆蓋。
5.如權利要求4所述的一種兩親性量子點復合微球，其特征在于，所述的油溶性量子點選自：(cdse)z...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宮琪，王居亮，周甜夢，厲宇，段亞琪，張富雪，王龍強，
申請(專利權)人：濟南玖方生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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