[发明专利]一种带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子荧光微球及其制备方法，特别涉及一种带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球及其制备方法，属于荧光传感材料技术领域。

背景技术

作为液相悬浮芯片技术的核心敏感元件, 功能化荧光编码微球承担着分子识别和信号表达的任务。因此, 研究和发展微球载体表面的化学与生物修饰方法、制备性能优异的功能化荧光微球, 是构建高灵敏度和高选择性液相悬浮芯片技术的重要内容。利用静电作用将共轭聚电解质吸附到微球表面这一方法，主要利用有机或无机的胶体球作为材料基质，通过在其表面的静电吸附，可以将带相反电荷的聚电解质以交替沉积的方式包覆到基质微球表面，组装成核壳结构的荧光微球。采用该方法无需繁琐的表面功能化过程就可以得到表面带有不同反应基团的多层荧光微球。但是，由于聚电解质在沉积到微球表面后会发生链穿插作用，从而导致荧光物质堆积紧密发生自淬灭现象，影响所得微球的荧光性能，限制其在某些领域中的应用。

发明内容

本发明针对现有利用静电作用组装核壳结构的荧光微球存在的聚电解质的链穿插及荧光自淬灭问题，提供一种能有效克服现有技术中存在的不足，且制备工艺简单，产物结构稳定、形貌良好的、带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球，所述的微球为核-壳结构，核为表面含磺酸基官能化的聚苯乙烯-二乙烯基苯交联微球，在核的表面由静电力驱动、层层自组装，交替沉积对亚苯基亚乙烯前驱体和聚(丙烯酸-苯乙烯)胶束粒子，再经热处理后，得到对亚苯基亚乙烯/聚(丙烯酸-苯乙烯)胶束壳层。

所述的荧光微球呈单分散性，平均粒径为5～35μm；其激发波长为330～410nm，最大发射波长为510～520nm。

本发明技术方案还包括如上所述的一种带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球的制备方法，包括如下步骤：

1、将NaCl加入到对亚苯基亚乙烯前驱体水溶液中，配制成浓度为0.05M～0.4M的对亚苯基亚乙烯前驱体盐溶液，记作pre-PPV盐溶液；

2、将聚(丙烯酸-苯乙烯)溶解于四氢呋喃中，再向其中缓慢滴加去离子水，经透析后得到聚(丙烯酸-苯乙烯)胶束粒子溶液，记作PAA-b-PS溶液；

3、将表面磺酸基化的聚苯乙烯-二乙烯基苯交联微球分散于去离子水中, 交替加入步骤（1）制备的pre-PPV盐溶液和步骤（2）制备的PAA-b-PS溶液；每加入一种溶液，对反应液进行震荡处理0.5～1小时，离心洗涤后，再加入另一种溶液；

4、将反应完毕得到的微球进行冷冻干燥，再在温度为80～120℃的条件下热处理，得到带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球。

本发明的原理是：在核的表面由静电力驱动，层层自组装交替沉积的对亚苯基亚乙烯前驱体（pre-PPV）和聚(丙烯酸-苯乙烯)胶束粒子（PAA-b-PS），经热处理，pre-PPV热消除后成为PPV，引入的胶束粒子隔层能有效降低聚电解质层与层间的链穿插作用，使微球上负载的荧光发射种聚对亚苯基亚乙烯不易发生荧光自淬灭。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明采用层层自组装的方法修饰微球表面,引入有生物活性的羧基官能团,简化了制备工艺,无需繁琐的化学反应,操作方便,适合于工业化生产。

2、采用本发明提供的技术方案，向微球表面引入了胶束粒子，从而形成了一种带胶束粒子隔层的结构，有效地降低了层与层间的链穿插作用，使微球上负载的荧光发射种聚对亚苯基亚乙烯不易发生荧光自淬灭。

3、本发明提供的荧光微球在水及多种有机溶剂中分散性能良好，为其进一步参与其他化学反应提供了可能，可应用于生物检测、医学诊断等领域。

附图说明

图1是本发明制备带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球的原理示意图；

图2是本发明实施例1提供的带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球的扫描电子显微镜照片；

图3是本发明实施例1提供的带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球的荧光光谱图；

图4是本发明实施例1提供的带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球的流式细胞数据。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的阐述。

实施例1

本实施例提供一种带胶束粒子隔层且表面羧基化的荧光微球，其制备步骤如下：

步骤1：制备聚对亚苯基亚乙烯前驱体盐溶液