[发明专利]表面羧基核壳超顺磁性微球的制备方法

说明书

本发明为表面羧基核壳超顺磁性微球的制备方法,步骤:单体甲基丙烯酸缩水甘油酯在引发剂和乳化剂或分散剂的存在下，自由基聚合制备得到单分散聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球；通过一步种子溶胀聚合制备得到更大尺寸的单分散多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球；加入二价和三价铁搅拌后升高体系温度，加入过量浓氨水，通过铁盐沉积‑碱性共沉淀法原位制备得到单分散超顺磁性微球；通过蒸馏沉淀聚合对该磁性微球进行表面羧酸修饰。制备所得的表面羧基核壳超顺磁性微球具有单分散性好、磁含量可控等优点，同时微球表面具有丰富的羧酸基团，后续结合生物配体后，可广泛应用于生物医学分析和检测领域，如固定化酶、细胞分离、蛋白质纯化、免疫分析等。

技术领域

本发明涉及一种磁性聚合物微球的制备方法，具体的，其展示一种表面羧基核壳超顺磁性聚合物微球的制备方法。

背景技术

近年来，微纳米技术以其独特的优势逐渐深入到各个领域并以得快速发展。作为微纳米技术的基础，微纳米材料的研究备受关注，尤其是复合型微纳米材料。磁性聚合物微球就是一例，它同时具有无机磁性材料的磁性和有机高分子的可修饰性，在固定化酶、免疫分析、细胞分离、蛋白质纯化、磁靶向药物载体等领域具有广泛的应用前景。

目前，磁性聚合物微球的制备主要采用磁性颗粒存在下的高分子聚合法，包括乳液聚合法、细乳液聚合法、分散聚合法、悬浮聚合法等，即在磁性颗粒、引发剂、分散剂存在下进行单体聚合。然而采用这种方法制备得到的磁性聚合物微球往往存在单分散性差、磁含量低、表面功能基团少的缺点，从而限制了该方法在商品化磁性聚合物微球制备中的应用。

早在1987年，国外公司开发了一种在多孔微球表面原位沉积磁颗粒得到单分散超顺磁性微球的方法，但该方法存在固有的缺陷，沉积在多孔微球表面或孔内的磁颗粒会随时间浸出，不利于后续应用。之后，为解决这一问题，该公司对方案进行了改善，在原位沉积合成得到的超顺磁性微球表面进行聚合，从而形成包覆的磁性聚合物微球，避免了磁颗粒的浸出。

因此，有必要提供一种表面羧基核壳超顺磁性聚合物微球的制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面羧基核壳超顺磁性聚合物微球的制备方法，其直接在原位沉积的磁性微球表面进行含羧基单体的聚合，实现对磁性微球包覆的同时，赋予微球表面丰富的羧基官能团，简化了溶胀步骤，保证了微球的单分散性。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

一种表面羧基核壳超顺磁性聚合物微球的制备方法，步骤为：1)单体甲基丙烯酸缩水甘油酯在引发剂和乳化剂或分散剂的存在下，自由基聚合制备得到单分散聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球；

2)以单分散聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球为种子，通过一步种子溶胀聚合制备得到更大尺寸的单分散多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球；

3)加入二价和三价铁搅拌后升高体系温度，加入过量浓氨水，通过铁盐沉积-碱性共沉淀法原位制备得到单分散超顺磁性微球；

4)后续通过蒸馏沉淀聚合对该磁性微球进行表面羧酸修饰。

进一步的，所述的自由基聚合为乳液聚合、无皂乳液聚合、或分散聚合，通过调节体系参数，如单体比例、引发剂百分比、乳化剂或分散剂种类和比例、反应介质等，可控制微球尺寸在0.1～6um；具体为：于60～75℃水浴中，将甲基丙烯酸缩水甘油酯加入到溶解有乳化剂或分散剂的反应介质中，进行100～300rpm的机械搅拌；加入总单体质量0.4％～2％的引发剂溶液；聚合反应7～24h后，得到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球。

进一步的，所述的乳化剂或分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、或聚乙烯醇等；所述的反应介质为水、乙醇、或乙醇和水一定比例的混合液。