[发明专利]基于有机染料-量子点复合物的pH比率荧光探针的制法

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种基于有机染料-量子点复合物的pH比率荧光探针的制备方法。

背景技术

pH值的精确测量对于生理学、药物学、环境学、生物学、化学等体系的研究具有重要意义，化学反应的进行或完成、细胞和细胞器的许多重要过程都与pH密切相关。现有的pH测定方法主要有电极法、指示剂法和荧光光谱法。电极法一般使用玻璃电极，由于存在电化学的干扰，可能的机械磨损等缺陷而不适用于活体的pH检测。指示剂法一般使用酚酞、百里酚等pH指示剂，因显色范围宽，致使检测灵敏度和准确度低。荧光光谱法是一种基于光学信号而建立的检测方法，相比前两种方法，pH荧光探针具有化学/光稳定性好、灵敏度高，选择性好，响应快、适当的脂溶性和水溶性，对细胞毒害作用小，可进行快速、实时、原位检测等优点，受到很高的重视。

现有的研究中，普遍将单一的有机染料发展为pH荧光探针，其荧光性质随pH的变化可用来指示目标介质中酸碱性的改变，但此类pH测定法，易受光漂白、探针分子浓度、探针分子微环境(如极性、pH、温度、仪器等)、光化学稳定性等因素的影响，进而干扰准确的定性与定量。为了克服以上缺陷，引入了比率荧光法，即加入第二个发色团以形成双发射的荧光探针体系，避免了试剂浓度下的荧光波动和背景荧光的干扰。基于此，pH比率荧光探针的研究引起了科研工作者的广泛兴趣。

相比有机染料，胶体半导体纳米晶(或称为量子点QDs)具有荧光质量高，激发光谱宽，发射光谱尺寸可调，量子产率高和光化学稳定性好等优点，使QDs荧光探针产生出显著的靶向信号用于各种物质的定性和定量分析。截至目前，有关pH比率荧光探针的制备方法已有中国专利报道(公开号：CN101993693A)，其中涉及了两种有机染料分子和介孔二氧化硅模板，该探针的合成存在相对复杂、比较耗时、成本较高等问题，进而影响了其实际的应用价值。因此，获得一种集灵敏度高、方法简单、价格低廉等优点于一体的pH探针体系已成为一项重要的研究课题，这也是亟待解决的关键技术问题。

迄今为止，尚未见基于半导体量子点的pH比率荧光探针，以及基于有机染料-量子点复合物的pH比率荧光探针的相关专利报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简单，快速、成本低的基于有机染料-量子点复合物的pH比率荧光探针的制法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于有机染料-量子点复合物的pH比率荧光探针的制法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)在N₂气氛，磁力搅拌及碱性水溶液中，氯化镉、碲氢化纳、巯基乙酸三者反应回流3～6小时，制备出巯基乙酸稳定的碲化镉量子点CdTe QDs；

(2)在室温和磁力搅拌下，将聚乙烯亚胺PEI水溶液逐滴加入碲化镉量子点CdTe QDs溶液中，形成阳离子聚电解质聚乙烯亚胺PEI静电吸附的碲化镉量子点QDs；

(3)然后逐滴加入异硫氰酸荧光素FITC水溶液，以静电吸附的方式形成碲化镉异硫氰酸荧光素复合物(CdTe-FITC复合物)，并将其分散在磷酸缓冲液中(PBS，pH＝6～7)；

(4)采用荧光光谱法测定碲化镉异硫氰酸荧光素复合物中FITC与QDs的特征荧光峰强度比I_FITC/I_CdTe，并拟合其与pH之间的关系，构建出基于该复合物的pH比率荧光探针。

步骤(1)中所述的碱性水溶液是用1M的NaOH溶液调节pH为10～12，碲氢化纳、氯化镉、巯基乙酸三者的摩尔比为1∶2∶4～1∶10∶20，碲化镉量子点最大荧光发射峰波长为550～600nm。

步骤(2)中所述的聚乙烯亚胺在碲化镉量子点水溶液中的质量分数为0.1％。

步骤(3)中所述的异硫氰酸荧光素最大荧光发射峰波长为520nm，异硫氰酸荧光素与阳离子聚电解质聚乙烯亚胺静电吸附的碲化镉量子点的摩尔比为1∶1～4∶1。

步骤(3)中所述的磷酸缓冲液的pH 6～7。

步骤(4)中所述的pH范围为5.8～8.7，碲化镉异硫氰酸荧光素复合物中的特征荧光峰强度比I_FITC/I_CdTe与pH之间的呈线性关系。

所述的线性关系可应用于人体细胞膜模拟样品(脂质体)溶液中pH的比率荧光探测。