[发明专利]一种粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于核壳乳液技术领域，具体涉及一种粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球及其制备方法。

背景技术

含醛基功能高分子具有通用、灵活、方便使用等优点，尤为引人注目。目前含醛基单体主要有三种：丙烯醛，4-乙烯基苯甲醛(VBA)和各种取代的4-乙烯基水杨醛类(IVDG)。其中，其中丙烯醛作为单体获得聚合物微球是最常见也是用的最多，但单体毒性大、易爆炸、催泪作用强，限制其进一步应用。2007年，wool教授和卢江教授分别报道了4-乙烯基苯甲醛(Macromolecules，2007，40：793～795)和二茂铁取代的4-乙烯基水杨醛类(Macromolecules，2007，40：1891～1896)，并通过RAFT聚合，得到结构明确的含醛基聚合物，相比较带有取代基的4-乙烯基水杨醛类，VBA单体的合成步骤简单，产率更高，因此，近年来，VBA类聚合物的研究备受关注，但通过乳液聚合获得粒径可调控的4-乙烯基苯甲醛聚合物纳米微球未见其报道。

生物活性分子与功能聚合物缀合后，可有效地改善其溶解性、稳定性、活性以及加工性能，有时还可以增强其相容性等性能。因此近年来聚合物-生物分子缀合物在医药、生物科技以及纳米科学领域引起了广泛的关注。乳酸链球菌(Ninsin)可被人体内的酶降解、消化，是一种高效、安全、无毒、无副作用的天然食品防腐剂。但目前还没有将粒径可调控的4-乙烯基苯甲醛聚合物纳米微球与乳酸链球菌(Ninsin)相缀合方面的研究。

发明内容

本发明所要解决的第一技术问题是如何提供一种粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球，该含醛基纳米微球粒径大小可调，分散度好。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种含醛基纳米微球-乳酸链球菌缀合物及其制备方法，该含醛基纳米微球-乳酸链球菌缀合物通过将含醛基纳米微球中的醛基与乳酸链球菌中的氨基相偶联，能避免乳酸链球菌的高温失活，增强其稳定性。

本发明所要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球，该含醛基纳米微球的粒径为100～305nm，分散度为0.1～0.202，所述含醛基纳米微球的核单体为苯乙烯，壳单体为4-乙烯基苯甲醛，或壳单体为苯乙烯和4-乙烯基苯甲醛的混合单体，所述核单体和所述壳单体二者的质量份配比为4:1。

本发明所要解决的第二个技术问题是通过以下技术方案来实现的：上述粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球的其中一种优选的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制核乳液和壳乳液：核乳液由核单体、交联单体和乳化剂组成，壳乳液由壳单体、交联单体和乳化剂组成；

(2)核乳液和壳乳液的预乳化：将步骤(1)中配制的核乳液和壳乳液分别搅拌进行预乳化，静置后分别获得核预乳液和壳预乳液备用；

(3)种子乳液苯乙烯核的合成：选取NaHCO₃缓冲溶液、水、乳化剂和部分核预乳液，快速搅拌后，油浴加热，同时低速搅拌，升温至65～70℃时加入占引发剂总质量30～60％的引发剂打底，继续升温至70～80℃反应20～30min，至反应物泛蓝光，继续反应10～20min，然后滴加剩余核预乳液和占引发剂总质量10～30％的引发剂，滴加时间控制在1～1.5h，继续反应10～20min，制得种子乳液苯乙烯核；

(4)核壳聚合：在步骤(3)制得的种子乳液苯乙烯核中加入步骤(1)中的壳预乳液和占引发剂总质量10～30％的引发剂，控制在0.5～1h内滴加完毕，继续反应10～20min后，得核壳乳液；

(5)强化：在步骤(4)制备的核壳乳液中滴加剩余的引发剂，升温至75～90℃，反应1～2h，调节pH值至中性，所得产物即为粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球。

在该粒径可调的具有核壳结构的含醛基纳米微球的制备方法中：

步骤(1)中所述核单体与壳单体的质量份配比优选为4:1，所述交联单体优选为AMA，其用量优选为核单体和壳单体总质量的0.5～1.5％，所述乳化剂优选为DNS-458，其用量优选为核单体和壳单体总质量的2～5％；其中核乳液中，交联单体的用量优选为交联单体总质量的78～82％，乳化剂的用量优选为乳化剂总质量的65～70％，壳乳液中，交联单体的用量优选为交联单体总质量的18～22％，乳化剂的用量优选为乳化剂总质量的20～22％。