一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法

摘要

一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法，属于分析化学技术领域。本发明是一种通过圆偏振光照射，将手性量子点转变为手性量子棒的制备方法。本发明主要包括两部分：手性量子点的制备；在手性量子点的基础上合成手性量子棒。本发明解决了一般的量子棒水相合成困难、形貌难以控制等缺点，以及繁琐的有机相转到水相导致的荧光猝灭、性质不稳定等问题，直接在水溶液中通过圆偏振光将量子点转变为量子棒，使其更有利于在疾病诊断和治疗等生物和医学方面的广泛应用。

权利要求

1.一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法，其特征在于：基于圆偏振光，将手性量子点转变为手性量子棒，步骤为：（1）合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点

A、合成NaHTe前驱体

称取100mg NaBH4和40mg碲粉，将其溶于5mL超纯水，在氮气的保护下于冰浴中反应4h，最终得到粉色的溶液，即得到NaHTe前驱体；

B、碲化镉量子点的合成

称取285mg氯化镉，溶于72mL超纯水中，向其中加入3mL 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出现大量白色沉淀，然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH为12，此时沉淀消失，溶液变澄清；边搅拌边向溶液中通氮气，以排除其中的氧气，20min后继续在氮气的保护下将溶液加热到沸腾，取4mL NaHTe前驱体并快速注入，溶液立即变为红色，继续加热，使溶液保持沸腾并回流8h，冷却到室温，即得到L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点；

（2）合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

取上述合成的碲化镉量子点90μL，购于美国英杰生命技术有限公司（Invitrogen 公司）、10mg/mL的 碱基长度1839的鲑鱼精DNA 10μL，混合置于透明比色皿中，用右旋圆偏振光照2h，即得到碲化镉量子棒；

鲑鱼精DNA如SEQ ID NO: 1所示；

合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒，只需将L型半胱氨酸换成D型半胱氨酸，右旋圆偏振光换成左旋圆偏振光即可，其他条件皆与L型半胱氨酸修饰的量子棒相同。

说明书

一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法

技术领域

[0001] 一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法，属于分析化学技术领域。本发明是一种通过圆偏振光照射，将手性量子点转变为手性量子棒的制备方法。

背景技术

[0002] 半导体材料是由II B族元素(Zn，Cd，Hg等)和VI A族元素（O，S，Se，Te等）形成的化合物半导体材料。具有带隙宽、激子束缚能大、直接能带跃迁等优点。是重要的发光、激光、光学材料，己成为化学、生物和医学等多学科交叉研究的新热点。

[0003] 量子点是一种典型的零维半导体材料，能够通过激发产生荧光，具有粒子尺寸小、比表面积大等特性，同时还具有表面效应、量子尺寸效应、协同效应、宏观量子隧道效应等独特的光学、电学和物理学性质。

[0004] 量子棒作为一种一维半导体材料，具有吸收光子能力强、电子传递速度快、电子收集能力强等优点，其优异的特性在光学、生物标记、新型器件、传感器和催化剂等方面具有广阔的应用前景。

[0005] 碲化镉（CdTe）作为一种优良的半导体材料，具有特殊的光学、热学性质、超导电性能等，可广泛用于太阳能电池、化学传感器、半导体发光器件、热电材料、非线性光学材料、光敏元件、气敏元件等领域，因此，通过简单可行的方法制备形貌规则、性质优良的碲化镉成为人们关注的研究领域之一。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有合成方法的不足，提供了一种基于圆偏振光制备形貌规则的手性量子棒的方法。

[0007] 本发明的技术方案：一种基于圆偏振光的手性量子棒的合成方法，主要包括两部分：

[0008] 1.手性量子点的合成，其合成主要包括前驱体的合成，以及量子点的合成。

[0009] 2.在圆偏振光的照射下，手性量子点转变为手性量子棒。

[0010] 手性量子棒合成的具体步骤为：

[0011] 1．合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点

[0012] 1.1合成NaHTe前驱体

[0013] 称取100mg NaBH4和40 mg碲粉，将其溶于5mL超纯水，在氮气的保护下于冰浴中反应4h，最终得到粉色的溶液，即得到NaHTe前驱体。

[0014] 1.2碲化镉量子点的合成

[0015] 称取285 mg氯化镉，溶于72mL超纯水中，向其中加入3mL 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出现大量白色沉淀，然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH为12，此时沉淀消失，溶液变澄清。边搅拌边向溶液中通氮气，以排除其中的氧气20min后继续在氮气的保护下将溶液加热到沸腾，取4mL前驱体并快速注入，溶液立即变为红色，继续加热，使溶液保持沸腾并回流8h，冷却到室温，即得到L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点。

[0016] 2.合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

[0017] 取上述合成的碲化镉量子点90μL，碱基长度1839的鲑鱼精DNA （购买于Invitrogen 公司、10mg/mL）10μL，混合置于透明比色皿中，用右旋圆偏振光照2h，即得到碲化镉量子棒。

[0018] 鲑鱼精DNA如SEQ ID NO: 1所示。

[0019] 合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒，只需将L型半胱氨酸换成D型半胱氨酸，右旋圆偏振光换成左旋圆偏振光即可，其他条件皆与L型半胱氨酸修饰的量子棒相同。

[0020] 本发明的有益效果：本发明解决了一般的量子棒水相合成困难、形貌难以控制等缺点，以及繁琐的有机相转到水相导致的荧光猝灭、性质不稳定等问题，直接在水溶液中通过圆偏振光将量子点转变为量子棒，使其更有利于在疾病诊断和治疗等生物和医学方面的广泛应用。

附图说明

[0021] 图1为手性量子点的电镜照片。

[0022] 图2为手性量子棒的电镜照片。

具体实施方式

[0023] 实施例1合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

[0024] 1．合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点

[0025] 1.1合成NaHTe前驱体

[0026] 称取100mg NaBH4和40 mg碲粉，将其溶于5mL超纯水，在氮气的保护下于冰浴中反应4h，最终得到粉色的溶液，即可得到NaHTe前驱体。

[0027] 1.2碲化镉量子点的合成

[0028] 称取285 mg氯化镉，溶于72mL超纯水中，向其中加入3ml 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出现大量白色沉淀，然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH为12，此时沉淀消失，溶液变澄清。边搅拌边向溶液中通氮气，以排除其中的氧气20min后继续在氮气的保护下将溶液加热到沸腾，取4mL前驱体并快速注入，溶液立即变为红色，继续加热，使溶液保持沸腾并回流8h，冷却到室温，即得到L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子点。

[0029] 2.合成L型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

[0030] 取上述合成的碲化镉量子点90μL，碱基长度1839的鲑鱼精DNA （购买于Invitrogen 公司、10mg/mL）10μL，混合置于透明比色皿中，用右旋圆偏振光照2h，即得到碲化镉量子棒。

[0031] 鲑鱼精DNA如SEQ ID NO: 1所示。

[0032] 实施例2合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒

[0033] 合成D型半胱氨酸修饰的碲化镉量子棒，只需将L型半胱氨酸换成D型半胱氨酸，右旋圆偏振光换成左旋圆偏振光即可，其他条件皆与L型半胱氨酸修饰的量子棒相同。