一種基於圓偏振光的手性量子棒的合成方法與流程
2023-12-02 07:51:31 1
一種基於圓偏振光的手性量子棒的合成方法，屬於分析化學技術領域。本發明是一種通過圓偏振光照射，將手性量子點轉變為手性量子棒的製備方法。
背景技術：
半導體材料是由II B族元素(Zn，Cd，Hg等)和 VI A族元素（O，S，Se，Te等）形成的化合物半導體材料。具有帶隙寬、激子束縛能大、直接能帶躍遷等優點。是重要的發光、雷射、光學材料，己成為化學、生物和醫學等多學科交叉研究的新熱點。
量子點是一種典型的零維半導體材料，能夠通過激發產生螢光，具有粒子尺寸小、比表面積大等特性，同時還具有表面效應、量子尺寸效應、協同效應、宏觀量子隧道效應等獨特的光學、電學和物理學性質。
量子棒作為一種一維半導體材料，具有吸收光子能力強、電子傳遞速度快、電子收集能力強等優點，其優異的特性在光學、生物標記、新型器件、傳感器和催化劑等方面具有廣闊的應用前景。
碲化鎘（CdTe）作為一種優良的半導體材料，具有特殊的光學、熱學性質、超導電性能等，可廣泛用於太陽能電池、化學傳感器、半導體發光器件、熱電材料、非線性光學材料、光敏元件、氣敏元件等領域，因此，通過簡單可行的方法製備形貌規則、性質優良的碲化鎘成為人們關注的研究領域之一。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有合成方法的不足，提供了一種基於圓偏振光製備形貌規則的手性量子棒的方法。
本發明的技術方案：一種基於圓偏振光的手性量子棒的合成方法，主要包括兩部分：
1.手性量子點的合成，其合成主要包括前驅體的合成，以及量子點的合成。
2.在圓偏振光的照射下，手性量子點轉變為手性量子棒。
手性量子棒合成的具體步驟為：
1．合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點
1.1合成NaHTe前驅體
稱取100mg NaBH4和40 mg碲粉，將其溶於5mL超純水，在氮氣的保護下於冰浴中反應4h，最終得到粉色的溶液，即得到NaHTe前驅體。
1.2碲化鎘量子點的合成
稱取285 mg氯化鎘，溶於72mL超純水中，向其中加入3mL 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出現大量白色沉澱，然後用1mol/L的NaOH溶液調節pH為12，此時沉澱消失，溶液變澄清。邊攪拌邊向溶液中通氮氣，以排除其中的氧氣20min後繼續在氮氣的保護下將溶液加熱到沸騰，取4mL前驅體並快速注入，溶液立即變為紅色，繼續加熱，使溶液保持沸騰並回流8h，冷卻到室溫，即得到L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點。
2.合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
取上述合成的碲化鎘量子點90μL，鹼基長度1839的鮭魚精DNA （購買於Invitrogen 公司、10mg/mL）10μL，混合置於透明比色皿中，用右旋圓偏振光照2h，即得到碲化鎘量子棒。
鮭魚精DNA如SEQ ID NO: 1所示。
合成D型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒，只需將L型半胱氨酸換成D型半胱氨酸，右旋圓偏振光換成左旋圓偏振光即可，其他條件皆與L型半胱氨酸修飾的量子棒相同。
本發明的有益效果：本發明解決了一般的量子棒水相合成困難、形貌難以控制等缺點，以及繁瑣的有機相轉到水相導致的螢光猝滅、性質不穩定等問題，直接在水溶液中通過圓偏振光將量子點轉變為量子棒，使其更有利於在疾病診斷和治療等生物和醫學方面的廣泛應用。
附圖說明
圖1為手性量子點的電鏡照片。
圖2為手性量子棒的電鏡照片。
具體實施方式
實施例1合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
1．合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點
1.1合成NaHTe前驅體
稱取100mg NaBH4和40 mg碲粉，將其溶於5mL超純水，在氮氣的保護下於冰浴中反應4h，最終得到粉色的溶液，即可得到NaHTe前驅體。
1.2碲化鎘量子點的合成
稱取285 mg氯化鎘，溶於72mL超純水中，向其中加入3ml 1mol/L的L型半胱氨酸水溶液，溶液中出現大量白色沉澱，然後用1mol/L的NaOH溶液調節pH為12，此時沉澱消失，溶液變澄清。邊攪拌邊向溶液中通氮氣，以排除其中的氧氣20min後繼續在氮氣的保護下將溶液加熱到沸騰，取4mL前驅體並快速注入，溶液立即變為紅色，繼續加熱，使溶液保持沸騰並回流8h，冷卻到室溫，即得到L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子點。
2.合成L型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
取上述合成的碲化鎘量子點90μL，鹼基長度1839的鮭魚精DNA （購買於Invitrogen 公司、10mg/mL）10μL，混合置於透明比色皿中，用右旋圓偏振光照2h，即得到碲化鎘量子棒。
鮭魚精DNA如SEQ ID NO: 1所示。
實施例2合成D型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒
合成D型半胱氨酸修飾的碲化鎘量子棒，只需將L型半胱氨酸換成D型半胱氨酸，右旋圓偏振光換成左旋圓偏振光即可，其他條件皆與L型半胱氨酸修飾的量子棒相同。
SEQ ID NO: 1
1839
DNA
鮭魚精DNA
1
Atgcacccca ctacactcat cttaagctca tcccttttaa taatctttgc acttctaatc 60
tatcctctta tcaccactct cacccctacc cctcagcaca aaaactgatc ccttaaccaa 120
gtgaaaactg ccatcaaaat ggccttccta gtaagcttac tccccctttt tatmttcact 180
caccacaacc tttgatatta accttagctt taaatttgac cactactacc ttacactccc 240
tcttatgggc cccattattt ttaccccgat cgccctgtac gtaacctgat ctattctcga 300
attcggtcat tctagccgcc accggcaaat cagcctcaac ttctccaaca tgctaggatt 360
cttccccgag atcaaggaac tgaaactatc gtcactaact gacaatgaat aaaccatcat 420
ggtacataca tgccgacccc aatataaacc ggttctttaa atatctcctc ctcagctgta 480
atttataacc gtgtaggaga catcctcctc attgggtgat ggcacggacg ggctgcggac 540
ttatcttgag tatggcctgg ttcgcaataa accttaactc ctgagaaatt caacaaatat 600
ttgcctcttc aaaagggcaa tttggacttc acccgtgact tccttcagcg atagaaggtc 660
ctacgccggt atctgcccta ctacactcca gcaccatagt agtcgcgggc atcttcctat 720
taattcgact ccaccctctt atagcacttg cttatgccta ggagccctaa aaaataacca 780
aacagcccta acccacccta ttcaccgcta cctgtgccct aacacaaaat gatattaaaa 840
aaattgttgc attctctacg tccagtcaac taggacttat gatagttacc atcggactta 900
atcaaccaca actagccttt ctccacatct gcactcacgc attcttcaaa gctatacttt 960
tcttatgctc gggctcaatt attcacagtt taaacgaggc atacacaacc tcaccccatt 1020
tactttcctg attgccataa ttattttagt caccgccaat aacatatttc aactattcat 1080
cggctgagaa ggagttggaa ttatatcgtt acgctaacac agctgccata catcctccta 1140
cgaacaagat atccgaaaaa tagggcctta caatcggaag ccttgcactt accggcaccc 1200
ccttcttagc agggtttttc tctaaagatg ctattattga agccttaaac acctcccacc 1260
tcaacgcctg ggccctcact cttaccttac tagccacctc attcactgcc atttacagcc 1320
tccgagttat ctttttcgtc tctatgggac acccccgctt tacgacaacg gcccctatta 1380
atgaaaataa cccatccgta attaacccaa tcaagcggct agcctggggg agcatcattg 1440
caggactact aattacatcg aatttcctcc ctaccaacac acccgtaata actatgccca 1500
cccacttgaa attagccgct ctcctggtta ccatcttagg tcttctcatt gcattagaac 1560
ttgcgtcact aactagcaag caatttaaaa ctacacccaa cattatcaca cactatcatc 1620
caccgattaa ttcctaaact aaacttaact ctaggacaaa ccattgccag ccaaatggtt 1680
gatcaaacat gatttgaaaa agtcggcccg aaaggaatta tttcaacgca cctacccata 1740
gtcacaacga caagtaacat ccaacaaggc ataattaaaa catacctcac tctatttttc 1800
ctttcaacaa ctctagctgt tctactgaca ttaacctag 1839