[发明专利]羧基化聚苯乙烯微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物检测用微球领域，涉及一种羧基化聚苯乙烯微球的制备方法。

背景技术

羧基化聚苯乙烯微球主要用于交联生物大分子进行生物学检测。目前，用聚合法制备羧基化聚苯乙烯微球时，均采用添加丙烯酸的方式向聚苯乙烯微球表面引入羧基。但采用这种方法制备出的羧基化聚苯乙烯微球大部分羧基被包埋在微球内部，聚苯乙烯微球表面的羧基分布比例不高，一般为0.25mmol/g。

发明内容

本发明的目的是提供一种羧基化聚苯乙烯微球的制备方法，由此方法制得的羧基化聚苯乙烯微球其表面羧基的分布比例高。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是：羧基化聚苯乙烯微球的制备方法，步骤包括：(1)将苯乙烯用氢氧化钠溶液清洗，再用纯水清洗；(2)在清洗后的苯乙烯中加入碳酸氢钠、水和烯酸，形成混合液，而后在搅拌、冷却下，向混合液中通氮气10～20分钟；(3)水浴加热混合液至65～80℃，而后加入过硫酸钾，反应4～6小时；(4)水浴加热混合液至81～90℃，反应2～4小时；(5)纯水清洗混合液。

所述步骤(2)中烯酸是己烯酸或十一烯酸。所述步骤(2)中苯乙烯的含量为80～95％；所述步骤(2)中烯酸的含量为4～20％。

本发明的技术方案中，将苯乙烯先用氢氧化钠溶液清洗，再用纯水清洗，是为了去除苯乙烯中可能存在的杂质。烯酸是己烯酸或十一烯酸，己烯酸或十一烯酸在混合液中不易转化为相应的盐，导致混合液油溶性降低，烯酸不能进入球体内聚合，从而使由它们引入的羧基在聚苯乙烯微球表面分布的比例提高。混合液中苯乙烯的含量为80～95％，烯酸的含量为4～20％，实验证明烯酸的含量在4～20％的范围内时苯乙烯转变为聚苯乙烯的转化率与烯酸的加入量成正比，碱性碳酸氢钠的加入可以使转化率相应增加。但烯酸的含量高于20％时，转化率增加程度变小。在搅拌、冷却下，通氮气10～20分钟，是为了消除氧气对于聚合反应的影响。水浴加热混合液至65～80℃，而后加入过硫酸钾，反应4～6小时；过硫酸钾为聚合反应的引发剂，保持反应条件在65～80℃，反应4～6小时有利于聚合反应的进行。水浴加热混合液至81～90℃，反应2～4小时，可以微球的粒径更均一。此时得到羧基化的聚苯乙烯微球。最后用纯水清洗混合液，洗去杂质，以防止微球沉降。

本发明的优点是由己烯酸或十一烯酸在微球表面引入羧基，提高了羧基在聚苯乙烯微球表面的分布比例。

具体实施方式

实施例的羧基化聚苯乙烯微球的制备方法，步骤包括：(1)将苯乙烯用氢氧化钠溶液清洗3次，再用纯水清洗；(2)在清洗后的苯乙烯中加入碳酸氢钠、水和十一烯酸，形成混合液，而后在搅拌、冷却下，向混合液中通氮气15分钟；(3)水浴加热混合液至75℃，而后加入过硫酸钾，反应5小时；(4)水浴加热混合液至82℃，反应3小时，此时得到羧基化的聚苯乙烯微球；(5)纯水清洗混合液2次，洗去杂质。所述步骤(2)中苯乙烯的含量为85％，十一烯酸的含量为14％。用该方法所得羧基化聚苯乙烯微球粒径为150nm，羧基在聚苯乙烯微球表面的分布比例为0.5mmol/g，明显高于现有方法制备的羧基在聚苯乙烯微球表面的分布比例。