半胱胺修饰的CdTe量子点、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及量子点技术领域，具体涉及半胱胺修饰的CdTe量子点、制备方法及其应用。

背景技术

Hg

谷胱甘肽(glutathione，GSH)，即γ-谷氨酰-L-半胱氨酸甘氨酸，是一种在植物、动物和人类中广泛存在的三肽，是一种低分子量的含巯基(-SH)化合物。谷胱甘肽和谷胱甘肽依赖性酶在抗氧化过程中的合成和作用起着非常重要的作用，例如GSH细胞状态的维持和调节、谷胱甘肽化和去谷胱甘肽化、氧化还原调节剂依赖性信号传导和细胞凋亡。硫醇分子浓度异常与癌症、艾滋病、阿尔茨海默病和心血管疾病等一些重要疾病的形成密切相关。因此，需要开发一种快速，高灵敏性，特异性强的检测GSH探针。

现有的GSH检测方法主要有:酶循环法、分光光度法、流式细胞仪法、高效液相色谱法、高效毛细管电泳法、电化学法、同位素法、质谱法、荧光光谱法等。其中Wei S S,Li T H,Zhang X Y,et al.An"on-off-on"selective fluorescent probe based on nitrogenand sulfur co-doped carbon dots for detecting Cu

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了半胱胺修饰的CdTe量子点、制备方法及其应用。

半胱胺修饰的CdTe量子点的制备方法，包括以下步骤：

(1)NaHTe前驱体制备：将含碲的化合物与NaBH

(2)Cd前驱体的制备：向除氧的水中加入镉化合物和半胱胺盐酸盐，溶解，同时在溶解的过程中通入惰性气体，得到Cd前驱体溶液；

(3)CA-CdTe量子点的制备：向所述Cd前驱体溶液中加入所述NaHTe 前驱体溶液，混合，调节pH至5.6-6.3，在90-95℃回流1-4h得到半胱胺修饰的CdTe量子点，即CA-CdTe量子点；

所述Cd前驱体溶液中的镉化合物与所述NaHTe前驱体溶液中含碲的化合物的摩尔比为0.15-0.2:1。

优选的，步骤(1)中含碲的化合物与NaBH

优选的，步骤(1)中含碲的化合物与NaBH

优选的，步骤(2)中镉化合物与半胱胺盐酸盐的摩尔比为1:2-2.5。

优选的，步骤(2)中镉化合物和半胱胺盐酸盐质量之和与除氧的水的体积比为1g：220-230mL。

所述的制备方法制备得到的半胱胺修饰的CdTe量子点。

所述的半胱胺修饰的CdTe量子点的应用，所述半胱胺修饰的CdTe量子点用于检测Hg

所述的半胱胺修饰的CdTe量子点的应用，所述半胱胺修饰的CdTe量子点用于检测谷胱甘肽，谷胱甘肽的检测限为2.6μM。

优选的，用Hg

优选的，所述CA-CdTe量子点与所述Hg

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

利用回流法合成了半胱胺修饰的CdTe量子点(CA-CdTe QDs)，加入Hg

通过加热回流法控制反应温度来合成不同粒径大小的CdTe量子点，借助有机配体复合量子点来提高在水溶性和稳定性能，并且拥有非常好的光学性能，更好地检测应用于金属离子和生物小分子等方面。CdTe量子点识别Hg

附图说明

图1为CA-CdTe量子点的XRD图；

图2的A为CA-CdTe量子点的透射电镜图，图2的B为CA-CdTe量子点的高分辨率透射电镜图；

图3的A为CA-CdTe量子点的紫外可见吸收光谱，图3的B为CA-CdTe 量子点的荧光发射光谱图；

图4为半胱胺(CA)和CA-CdTe量子点的红外光谱图；

图5为CA-CdTe量子点中加入不同金属离子后荧光发射光谱图；

图6为CA-CdTe量子点中加入不同金属离子后最大发射波长处的荧光值柱状图；

图7为不同浓度Hg

图8为F

图9的A为加入不同氨基酸后Hg

图10为加入不同浓度的Hg

A，0.5μM，B，0.75μM，C，1，DμM，1.25μM，E，1.5μM，F，2.0μM， G，3.0μM；

图11的A为CA-CdTe量子点中加入不同浓度的Hg

图12为Hg

图13为F-F

图14的A为CA-CdTe量子点与Hg

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

将0.38mmol碲粉和3.04mmol NaBH

取80mL超纯水于三颈烧瓶中，通入N

实施例2

将0.4mmol碲粉和3.28mmol NaBH

取80mL超纯水于三颈烧瓶中，通入N

实施例3

将0.38mmol碲粉和3.04mmol NaBH

取80mL超纯水于三颈烧瓶中，通入N

验证

图1为CA-CdTe量子点样品的XRD图。从图中可以看出，三个宽衍射峰分别位于2θ值为23.76°、39.31°和46.43°处。通过与标准比对卡(JCPDS: 15-0770)进行比对，可以确定这三个峰对应于立方晶系CdTe的三个晶面(111)、 (220)和(311)，这表明具有立方相晶体结构的CdTe量子点已成功合成。

图2的A为CA-CdTe量子点的透射电镜图像。从图中可以看出，合成的 CdTe量子点是均匀分散的球形颗粒，粒径大小约为3.25nm。图2的B为合成的CA-CdTe量子点的高分辨率TEM图像。能清楚地看到晶格条纹，按比例尺计算出晶格条纹间距为0.361nm，并根据标准卡片(JCPDS card:15-0770)比对，可以确定为立方相CdTe晶体的(111)晶面晶格条纹，说明实验制备的CdTe量子点具有良好的结晶度。

图3的A为CA-CdTe量子点的紫外可见吸收光谱，从图中可以看出 CA-CdTe量子点有较宽的吸收范围，最大吸收峰位于550nm处。图3(B)是 CA-CdTe量子点的荧光发射光谱图，从图可见，量子点荧光最大发射波长在 571nm处，荧光强度接近1700，荧光发射峰对称性很好，发射峰也较窄，半峰宽约50nm，表明CA-CdTe量子点颗粒分布均匀，具有很好的光学性能。

对于CA-CdTe量子点，其径粒大小可以近似根据量子点粒径尺寸D(nm) 的经验公式为D＝(9.8127×10

图4给出了半胱胺盐酸盐(CA)和CA-CdTe QDs的红外光谱。通过比较两个样品的红外光谱可以发现，半胱胺在2517cm

将CA-CdTe量子点用于检测金属离子

图5是CA-CdTe量子点(1.0×10

不同浓度(0，0.25，0.5，0.75，1.0，1.5，2.0μM)Hg

图8是荧光强度猝灭值(F

Hg

图9的A为Hg

如图10所示，CA-CdTe(1.0×10

为了更加直观清楚的观察了解最佳浓度Hg

如图12是在CA-CdTe量子点溶液(1.0×10

为了进一步印证CA-CdTe量子点的实际样品应用的可行性，我们使用的是湖水和自来水检测Hg

表1 CA-CdTe量子点对实际水样中Hg

为了探究CA-CdTe量子点与Hg

需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。