本发明专利技术提供一种核壳结构量子点的制备方法、靶向肿瘤标志物GPC-3的荧光纳米探针及其制备方法,其中荧光纳米探针的制备方法为:制备以ZnS为壳层的核壳结构量子点;以ZnS为壳层的核壳结构量子点表面的羧基被碳化二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化,然后加入单抗GC33使之与以ZnS为壳层的核壳结构量子点表面的活化羧基形成酰胺键,将GC33(IgG2a,κ)修饰到量子点表面得到纳米探针(GC-QDs)。本发明专利技术通过将GC-33修饰到量子点的表面制备得到高特异性、高靶向性的纳米探针,通过克服生物组织对荧光干扰的影响,实现对肝癌的原位、活体标记与成像,为荧光量子点的临床应用提供实验基础和理论研究。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料制备
,具体涉及一种核壳结构量子点的制备方法、靶向肿瘤标志物GPC-3的荧光纳米探针及其制备方法,以ZnS为壳层,设计合成一系列具有核壳结构的荧光量子点,通过物理吸附表现偶联抗体GC33后,制成靶向肝癌细胞标志物的荧光纳米探针(GC-QDs ),可用于生物标记以及药物载体系统。
技术介绍
量子点(quantum dots ;QDs)是由I1-VI和II1-V族元素组成的纳米颗粒,具有优良的荧光性质,相比普通的有机荧光染料,荧光量子点具有宽的激发波长范围和窄而对称的发射波长范围、荧光产率高且稳定性好、荧光寿命长等诸多优点,可作为一种理想的荧光探针及载体材料,研究细胞定位、信号传导、细胞内分子的运动和迀移等过程。可应用到分子成像、无损伤在线监测、治疗以及预后观察等生物医学领域。将两种不同的发光材料构成核壳结构的量子点之后,具有改善量子点的发光性质;实现双波长检测(特别是在近红外区);降低量子点的生物毒性等特点,更有利于在生物医学领域的应用。目前,核壳结构量子点的合成多采用三辛基膦(TOP)或磷酸三丁酯(TBP)等危险试剂,比如中国专利技术专利CN103361066A公开的一种一步法合成CdSe/CdS核壳结构量子点的制备方法,包括如下步骤:(1)将镉前躯体与油酸、十八烯混合,置于反应容器中;(2)在氩气氛围中,或氮气氛围中将镉、油酸和十八烯的混合液加热至镉前躯体完全溶解,降至室温;(3)向反应容器中加入油胺和三辛基氧化膦(Τ0Ρ0),在氩气氛围中将溶液加热至150~320°C ; (4)注入三辛基膦化合物前驱体,反应10秒至5分钟;(5)加入由乙基黄原酸镉与硬脂酸镉组成的Cd前躯体,保持温度10分钟至50分钟后,得到由CdS包覆的核壳量子点。本专利技术中使用了三辛基膦为反应介质。又如中国专利技术专利CN101319138A公开了一种CdS及CdS/ZnS核壳型量子点的制备方法,其权利要求6中有述:所述的选用锌盐作为包壳用Zn前体,(TMS) 2S作为包壳用S前体,形成ZnS壳前体溶液,具体为:将锌盐和(TMS) 2S溶解在膦化合物和液体石蜡的混合溶液中,膦化合物和液体石錯的混合体积比为1:3,使Zn前体的摩尔浓度为25-200毫摩尔/升,S前体的摩尔浓度为25-200毫摩尔/升,超声形成ZnS壳前体溶液,其中:所述锌盐是硬脂酸锌、乙酸锌或草酸锌,所述膦化合物是三正辛基膦、三正丁基膦、三本基膦或十四烷基磷酸。再如中国专利技术专利CN104745193A公开了一种荧光磁性纳米复合材料及其制备方法,权利要求8的技术方案为:所述ZnSe-ZnS核壳量子点的制备方法包括以下步骤:称取0.32-0.42g硬脂酸锌溶于甲苯中,通氮气,加热到50~70°C,然后冷却至室温,得到Zn前体溶液;将16~24mg的S粉溶于三正辛基膦中,通氮气,加热到80~100°C,制得S前体溶液;在氮气保护下,加入已经准备好的ZnSe QDs溶液,且控制ZnSe =ZnS为1: (0.5-3),同时加入正庚烷、三正辛基氧化膦和十六烷基胺;混合溶液加入搅拌至180~200°C,直到正庚烷完全挥发为止;然后一边搅拌一边将已经制得的Zn前体溶液和S前体溶液缓慢加入,保持温度在180~200°C,反应至少lh,然后用甲醇洗涤纯化,沉淀真空干燥后得ZnSe-ZnS核壳量子点。上述两份专利技术专利中制备以ZnS为壳层的核壳结构量子点时选用了三正辛基膦为反应介质。而在合成核壳结构量子点时使用三辛基膦(TOP)或磷酸三丁酯(TBP)等危险试剂,既不安全又不环保。由于Zn的无毒无害特性,以ZnS为壳层的核壳结构量子点在生物医药领域的应用已被研究,可用于生物标记和检测,以及合成荧光纳米探针等。将两种不同类型的量子点结合成具有核壳结构的纳米复合物之后,通过减少内核量子点的表面缺陷,有利于限制其电子处于空穴核区,使核壳型量子点较单核型具有更好的化学稳定性和光学特性,还能改善原有量子点的细胞毒性。目前,核壳结构的量子点主要集中在量子点形状的改变、金属掺杂等优化量子点发光性质的研究,如何通过表面修饰提高量子点的靶向性,得到高效、低毒、荧光性好的多功能纳米探针是目前亟需解决的问题。GPC-3为膜性硫酸乙酰肝素多糖蛋白,在肝癌组织中特异表达,参与调控多条信号通路,与肝细胞性肝癌(HCC)的发生发展密切相关。多因素分析表明:GPC-3表达是一个HCC总生存率的独立预后因子,血可溶性GPC-3既可用于肝癌诊断又可评估肝癌患者的预后。因此,通过建立高特异性和高灵敏度的GPC-3监测方法,可有望实现靶向HCC的准确诊断和及时治疗。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种核壳机构量子点的制备方法、靶向肿瘤标志物GPC-3的荧光纳米探针及其制备方法,通过ZnS的壳层修饰降低或者消除了内核量子点的生物毒性,使其具有更好的生物安全性;制得的纳米探针克服生物组织对荧光干扰的影响,实现对肝癌的原位、活体标记与成像,为荧光量子点的临床应用提供实验基础和理论研究。为解决上述技术问题,本专利技术的实施例提供一种核壳结构量子点的制备方法,所述核壳结构量子点为ZnO/ZnS,通过共沉淀法将乙酸锌和乙酸钠混合液混合加热、氧化后制得ZnO,然后加入硫代乙酰胺作为S2源,按照S-Zn-S-Zn逐层对其进行ZnS壳层包覆,形成ZnO/ZnS量子点。进一步,所述ZnO/ZnS核壳结构量子点的制备方法具体如下: (1-1)将3~8g乙酸锌和0.3-1.5g乙酸钠加入到装有200mL乙醇的圆底烧瓶中; (1-2)加热溶解后,迅速加入1.0 mol/1的氧化钠乙醇溶液18~50 mL,反应30~60分钟,冷却至室温;(1-3)在溶液中以0.5-2.0滴/秒的滴速滴加过量乙酸乙酯至有沉淀产生,离心分离出沉淀物,用乙酸乙酯洗涤3~5次,然后把沉淀物重新分散在乙醇中,制得ZnO纳米颗粒;(1-4)向ZnO纳米颗粒的悬浮液中依次滴加0.2 mol/1的乙酸锌3~10 ml和等体积的0.2 mol/1的硫代乙酰胺的乙醇溶液,滴速保持0.5-2.0滴/秒,滴加完成后加热; (1-5)按照S-Zn-S-Zn逐层对其进行ZnS壳层包覆,形成ZnO/ZnS量子点,反应4~8小时后终止,再次使用乙酸乙醋沉淀出不同粒径的ZnO/ZnS核壳纳米颗粒,离心分离出ZnO/ZnS核壳结构量子点。本专利技术还提供一种靶向肿瘤标志物GPC-3的荧光纳米探针,以ZnS为壳层的核壳结构的荧光量子点为载体,通过表面修饰单抗GC-33制备得到。本专利技术还提供一种靶向肿瘤标志物GPC-3的荧光纳米探针的制备方法,包括如下步骤: (2-1)制备以ZnS为壳层的核壳结构量子点; (2-2)取2~10 ml的以ZnS为壳层的核壳结构量子点溶液超生分散,15000 rpm转离心30-50 min,加超纯水0.5 ml,备用; (2-3)取5~20 mg的碳化二亚胺(EDC),1-1Omg N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHSS)加水1.0 ml溶解; (2-4)取上述溶液0.3-1.0 ml加入以ZnS为壳层的核壳结构量子点溶液中,定容至1.0-5.0 ml,37°C摇床反应1~2小时; (2-5) 15000 rpm高速离心30本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种核壳结构量子点的制备方法,其特征在于,所述核壳结构量子点为ZnO/ZnS,其制备方法为:通过共沉淀法将乙酸锌和乙酸钠混合液混合加热、氧化后制得ZnO,然后加入硫代乙酰胺作为S2‑源,按照S‑Zn‑S‑Zn逐层对其进行ZnS壳层包覆,形成ZnO/ZnS量子点。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:李景源,姚登福,邵义祥,朱顺星,王生存,
申请(专利权)人:南通大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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