(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211222396.5 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 南京工业大 学 地址 210000 江苏省南京市 鼓楼区新模范 马路5号 (72)发明人 米利　韩可　胡永红　杨文革　 (74)专利代理 机构 江苏圣典律师事务所 32 237 专利代理师 徐芝强　肖明芳 (51)Int.Cl. C12P 3/00(2006.01) C12N 1/20(2006.01) C12P 19/14(2006.01) C09K 11/88(2006.01) B82Y 20/00(2011.01) C12R 1/19(2006.01) (54)发明名称 一种镉系生物量子点的合成方法及应用 (57)摘要 本发明公开了一种镉系生物量子点的合成 方法及应用， 以无机硒为硒源， 以水溶性镉盐为 Cd源， 以葡萄糖作为促进剂， 在微生物菌体上合 成镉量子点， 即得。 利用菌体自身的解毒途径， 反 应过程中简单的混合即可进行， 无需外力的辅 助， 操作简便。 通过对溶液的pH进行控制即可实 现在菌体表 面合成质量均一的生物 量子点。 在菌 体硒化过程中加入葡萄糖溶液， 利用葡萄糖溶液 增加菌体自身还原性物质的产生， 通过菌体自身 的还原力促进硒化的效率提升， 避免了还原剂的 使用。 本发 明合成的镉系生物 量子点用于降解多 糖， 利用生物 量子点实现菌体直接对难溶性多糖 进行降解， 避免了复杂的预处理。 同时实现全细 胞催化， 避免了酶催化的成本高， 反应单一等问 题。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115386601 A 2022.11.25 CN 115386601 A 1.一种镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 以无机硒为硒源， 以水溶性镉盐为Cd 源， 以葡萄糖作为 促进剂， 在微 生物菌体上合成镉量子点， 即得。 2.根据权利要求1所述的镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 所述微生物菌体为 能够产生还原性物质的菌体； 所述的还原性物质至少包括氨基酸、 多肽、 辅酶中的任意一 种。 3.根据权利要求1所述的镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 所述微生物菌体为 大肠杆菌 。 4.根据权利要求1所述的镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 具体包括如下步 骤： (1)将微生物菌体在培 养基中培 养待用， 并使用诱 导剂使得菌体产生还原性物质； (2)在步骤(1)菌液中， 依次加入无机硒和葡萄糖， 进行硒化处 理； (3)在步骤(2)硒化处理的菌液中， 加入水溶性镉盐， 继续对菌体进行培养， 在菌体上合 成镉量子点， 即得。 5.根据权利要求4所述的镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述的 诱导剂采用IPTG； 所 得菌液调节pH值 ＝4.0‑6.0。 6.根据权利要求4所述的镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 当菌液 中菌体OD600＝1.0‑8.0时， 进行后续的硒化处理； 硒化处理时， 无机硒按照硒的浓度为1 ‑ 10mM进行 添加， 所述葡萄糖的添加浓度控制在1 ‑5g/L； 硒化处 理时间控制在1 ‑5h。 7.根据权利要求4所述的镉系生物量子点的合成方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 所述的 水溶性镉盐按照镉的浓度为1 ‑10mM进行 添加， 添加完成后继续对菌体培 养1‑5h。 8.采用权利要求1～7中任意 一项合成方法制备 得到的镉系生物量子点。 9.权利要求8所述的镉系生物量子点在用于降解多糖中的应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 所述的多糖为难溶性多糖， 包括几丁质、 纤维素、 海藻 多糖中的至少一种。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115386601 A 2一种镉系生物量子点的合成方 法及应用 技术领域 [0001]本发明涉及纳 米材料制备和全细胞催化领域， 具体涉及 一种镉系生物量子点的合 成方法及其在多糖降解中的应用。 背景技术 [0002]量子点(Quantum  Dots， QDs)是一种半导体纳米晶， 具有一些其特有的光敏性能。 利用生物自身的解毒作用合成具有良好的生物相容的生物量子点， 进而使得无光敏化能力 的菌体获得光敏化能力， 这种光敏化能力可以提高细胞膜对难溶性物质的通透性， 同时光 敏化产生的电子还可提高酶促反应效率。 [0003]我国作为一个农业和养殖业高度发展的大国， 每年都会生产出大量的甲壳类以及 秸秆类生产废弃物， 这些废弃物中含有丰富的几丁质， 纤维素等多糖资源， 这些资源得不到 很好的利用的将会极大的造成资源的浪费。 [0004]目前降解多糖主要通过酶解或者物理化学方法降解， 但这传统方法具有明显的缺 点： (1)化学方法消耗大量的浓碱和浓酸， 对环 境污染严重； (2)物理方法处理设备的成本投 入高， 对工人的技术和素质要求高； (3)固定化 酶方法的提取酶的成本高， 处理产 物单一， 且 固定化技术对酶催化效率产生影响。 发明内容 [0005]发明目的： 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足， 提供一种镉系生 物量子点的合成方法及其在多糖降解中的应用。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采取的技 术方案如下： [0007]一种镉系生物量子点的合成方法， 以无机硒为硒源， 以水溶性镉盐为Cd源， 以葡萄 糖作为促进剂， 在微 生物菌体上合成镉量子点， 即得。 [0008]具体地， 所述微生物菌体为能够产生还原性物质的菌体； 所述的还原性物质至少 包括氨基酸、 多肽、 辅酶等中的任意一种； 这些还原性物质为菌体自身产生， 可以为生物量 子点的合成提供还原力， 避免了还原剂的使用。 [0009]优选地， 所述 微生物菌体为大肠杆菌 。 [0010]进一步地， 上述镉系生物量子点具体通过如下步骤合成： [0011](1)将微生物菌体在培 养基中培 养待用， 并使用诱 导剂使得菌体产生还原性物质； [0012](2)在步骤(1)菌液中， 依次加入无机硒和葡萄糖， 进行硒化处 理； [0013](3)在步骤(2)硒化 处理的菌液中， 加入水溶性镉盐， 继续对菌体进行培养， 在 菌体 上合成镉量子点， 即得。 [0014]优选地， 所述的诱导剂采用IPTG； 所得菌液调节pH值＝4.0 ‑6.0， 优选控制pH值＝ 5。 在菌体硒化过程中酸性的培养基可提供额外的还原力提高硒化效率， pH＝5.0时菌体合 成的生物量子点质量均一， 在菌体表面分布均匀， 菌体的生长 繁殖正常。 [0015]优选地， 步骤(2)中， 当菌液中菌体OD600＝1.0‑8.0时(最优选OD600＝2.8‑3.0)， 进说　明　书 1/4 页 3 CN 115386601 A 3