[发明专利]一种近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光微球的制备方法，特别是涉及一种近紫外功能性聚苯乙烯共聚荧光微球的制备方法。

背景技术

荧光微球具有稳定的形态结构及高效的发光效率，受外界条件如溶剂、热、电、磁等的影响比纯粹的荧光化合物小，在许多领域尤其是生物医学领域有着极其重要的应用，如免疫检测、细胞标记以及高通量药物筛选、固定化酶、细胞表面抗原的检测、退行性神经病变示踪物、吞噬功能的检测、基因研究、敏感性诊断试剂质量控制等。其中单分散微米级的荧光微球(1-10μm)应用非常广泛，特别是在流式细胞仪中的应用。

CN 1278534A公开了荧光标记的高分子微球及其制备方法，首先用高分子合成方法制得纳米级或微米级的高分子微球，并用其吸附或键合荧光分子或荧光探针制备得到荧光微球。该方法制备的吸附荧光微球中荧光染料易泄漏、淬灭，在测试时会造成样品污染。

文献(Dyes and Pigments, 2009, 82, 134-141)报道了以N-烯丙基萘酰亚胺和苯乙烯为原料，采用无皂乳液聚合的方法制备荧光微球，然而该荧光微球表面缺少功能基团，不便后续生物学等方面的研究。

众所周知，聚苯乙烯微球具有粒径大小可控、分散性好、比表面积大、有生物惰性、不被一般溶剂溶解或溶胀、吸附性强、凝聚性好，以及表面反应活性高等特异性质，对诸如蛋白质、染料、亲配位体等物质具有好的结合能力，很适合作为生物分析中荧光物质的载体。将聚苯乙烯微球与具有双键的荧光染料结合，其稳定的形态结构及稳定和高效的发光效率，对生物体进行标记、检测及筛选等方面的应用甚多。

但是，现有报道中所使用的荧光染料大都是发红光或绿光的荧光材料，没有使用发蓝光的荧光材料。另外，据文献(Journal of Materials Chemistry, 2009, 19, 2018-2025)报道，由于具有双键的荧光染料分子较大，在共聚过程中存在一定程度的空间位阻，具有自阻聚作用，同时加入的双键荧光染料会破坏原本空白微球稳定的聚合条件，不易形成粒径均一的聚苯乙烯共聚荧光微球。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好的单分散性，荧光性能好且稳定的带有功能基团的近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球的制备方法。

本发明提供的近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球的制备方法是以苯乙烯和N-烯丙基咔唑为原料，共聚获得荧光微球，再在微球表面分别引入磺酸基或羟基基团。

其具体制备方法包括以下步骤：

1)、将引发剂偶氮二异丁腈、分散剂聚乙烯吡咯烷酮置于无水乙醇中得到澄清透明溶液，向溶液中同时加入苯乙烯和N-烯丙基咔唑，氮气保护下，于65～70℃共聚反应12～24h，得到聚苯乙烯共聚荧光微球；其中，所述N-烯丙基咔唑的加入量为苯乙烯质量的0.4～0.9%。

2)、取上述聚苯乙烯共聚荧光微球分散于浓硫酸中，40～60℃反应6～8h，水洗至中性，干燥得到磺酸基功能性近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球；或者将上述聚苯乙烯共聚荧光微球、偶氮二异丁腈和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷分散于乙醇水溶液中，氮气保护下65～70℃反应24～36h，洗涤干燥得到羟基功能性近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球。

上述步骤1)的共聚反应中，所述引发剂偶氮二异丁腈的用量是苯乙烯质量的1.8～2.3%；分散剂聚乙烯吡咯烷酮的用量是苯乙烯质量的4.6～6.2%。

上述步骤2)中羟基功能性近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球的制备中，所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量是聚苯乙烯共聚荧光微球质量的2～7倍，偶氮二异丁腈的用量是聚苯乙烯共聚荧光微球质量的0.24～0.48倍，所述乙醇水溶液优选乙醇与水按照5∶1混合得到的溶液。

本发明将上述制备方法得到的聚苯乙烯共聚荧光微球先后用去离子水和乙醇反复洗涤，直至洗涤液不再检测出荧光后，于50℃真空干燥得到最终荧光微球产品。并采用同样的方法洗涤和干燥得到磺酸基或羟基功能性近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球。

本发明采用分散聚合的方法，将具有双键的苯乙烯和N-烯丙基咔唑两种单体进行共聚，制备得到了聚苯乙烯共聚荧光微球，并进而对其表面进行改性，得到了功能性近紫外聚苯乙烯共聚荧光微球。