[发明专利]核壳结构硫属化合物量子点、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种核壳结构硫属化合物量子点、其制备方法及应用。所述核壳结构硫属化合物量子点包括作为核的硫化铅量子点以及包覆在核上的壳层，所述壳层由银的硫族化合物Ag₂X组成，X选自S、Se或Te。所述制备方法包括：采用硫化铅量子点作为晶核，在存在配位作用表面活性剂的反应体系中，通过外加硫族源作为硫族阴离子前驱体，银源作为银前驱体进行外源生长。本发明的核壳结构硫属化合物量子点具有荧光产率高、尺寸均一、稳定性好等优点，通过表面生物功能化处理可以进行生物组织实时活体成像，且其制备工艺简单易操作、反应条件温和、制备周期短、重复性好、易控制，适于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种量子点，特别涉及一种具有高荧光强度、低毒性的硫化铅量子点核壳结构、其制备方法及其生物应用，属于材料化学和生物学技术领域。

背景技术

生物荧光成像技术以反馈快、光学通道多、灵敏度高、分辨率高、无电离辐射等特点，在疾病早期诊断、治疗和预后评估方面具有重要应用前景。其中近红外二区(NIR-Ⅱ，1000-1700nm)量子点因具有较高的组织穿透深度和较低的自发荧光而备受关注。与近红外一区(NIR-Ⅰ，750-900nm)量子点相比，由于血液与组织对NIR-Ⅱ的吸收和散射小，因而其对活体组织具有更深的穿透能力，用于活体成像时呈现出更高的信背比。是以，近红外二区量子点在生物检测和活体成像方面具有更大优势。

在众多的近红外二区量子点中，硫化铅(PbS)量子点具有较高的荧光量子产率≈40％，在近红外二区可以实现较强的荧光发射强度、较小的禁带宽度≈0.41ev和较大的波尔半径≈18nm，荧光波长可以覆盖整个NIR-Ⅱ区并且连续可调，以及还可实现较大的斯托克斯位移和较窄的半峰宽≈80nm(Multigram Scale,Solventless,and Diffusion-Controlled Route to Highly Monodisperse PbS Nanocrystals.J.PH值ys.Chem.B2006,110,671–673.)。但是，由于PbS量子点溶度积常数较大(8.4×10^-28)且具有重金属Pb²⁺，这极大地阻碍了PbS量子点的生物应用。而已有文献报道的大多是关于CdS量子点的生物应用，其中多采用阳离子交换法包覆硫化镉量子点，而镉离子作为重金属其本身也具有生物毒性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种核壳结构硫属化合物量子点、其制备方法及应用，从而克服现有技术中的不足。

本发明实施例提供了一种核壳结构硫属化合物量子点，其包括作为核的硫化铅量子点以及包覆在核上的壳层，所述壳层由银的硫族化合物组成。

进一步的，所述银的硫族化合物为Ag₂X，其中X选自S、Se或Te。

进一步的，所述核壳结构硫属化合物量子点的荧光发射峰位于950-1800nm之间。

本发明实施例还提供了一种核壳结构硫属化合物量子点的制备方法，其包括：将包含硫化铅量子点、硫族源、配体分子及溶剂的反应体系于密闭环境中加热至25-120℃，再加入银源并充分反应。

在一些实施方式中，所述的制备方法还包括：在所述的反应结束后，将所获的混合反应体系自然冷却至室温，再加入极性溶剂，经洗涤、离心后得到疏水性的核壳结构硫属化合物量子点。

在一些实施方式中，所述的制备方法还包括：对所述核壳结构硫属化合物量子点进行表面生物功能化处理的步骤。

本发明实施例还提供了前述的任一种核壳结构硫属化合物量子点于制备生物荧光成像产品中的用途。

与现有技术相比，本发明实施例提供的核壳结构硫属化合物量子点具有荧光产率高、尺寸均一、稳定性好等优点，通过表面生物功能化处理可以进行生物组织实时活体成像，且其制备工艺简单易操作、反应条件温和、制备周期短、重复性好、易控制，适于规模化生产。