[发明专利]稀土荧光编码微球及其制备方法和荧光编码方法

说明书

本发明公开稀土荧光编码微球及其制备方法和荧光编码方法。其中制备方法包括利用亲水基团改性疏水性微球得到改性微球的步骤和将改性微球分散于醇溶液得到分散液，在超声条件下将分散液加入溶有稀土配合物的溶胀剂中进行反应，反应结束后加正己烷离心收缩得到粒径为0.1～10μm的稀土荧光编码微球的步骤。本发明的制备方法简便快速、对设备要求低，相比传统的制备方法，具有单分散性好、荧光效率高、重现性好、可准确定量、损耗小等优势，可更广泛地运用到生物、化学、材料科学等领域。

技术领域

本发明涉及生物分子标记技术领域，具体是涉及稀土荧光编码微球及其制备方法和荧光编码方法。

背景技术

当以直径在纳米、微米级之间的聚合物微球的表面或者内部负载了有机小分子染料或无机量子点，在受到了特定的外界能量刺激后就会发出特定波长的荧光，我们将此类微球称为荧光微球。通过调控微球负载的染料或量子点的种类、比例、浓度等，就可以得到不同波长或不同强度的荧光微球，构建出多种荧光编码微球。每种微球偶联特定的分子探针，通过与目标物质的特异性结合就可以实现生物分子标记检测。

相比于普通有机荧光染料和无机量子点，稀土材料具有荧光寿命长、发射光谱窄、Stokes位移大等优势，更适用于制备荧光微球。微球负载的荧光物质为稀土配合物，此时的微球称之为稀土荧光微球。可以通过简单的调控负载的稀土配合物的量来进行荧光编码，得到多种稀土荧光编码微球。目前，制备稀土荧光编码微球多使用包埋法和共价键合法，但这两种方法制备出的稀土荧光微球容易发生粘连，单分散性不好，且荧光强度无法精确定量，不利于荧光编码。

另外，在中国专利公布第CN 105295066 A号中公开了一种通过溶胀法制备聚苯乙烯荧光微球的方法，其包括以下步骤：将PS微球液分散于溶胀介质中，将Eu(DBM)₃phen溶于溶胀剂中，然后混合在一起，进行溶胀反应；在适当温度下通过蒸发去除溶胀剂；在蒸发掉溶胀剂后对PS微球液先进行1～15min超声处理，再进行稀释；去除溶胀介质后，获得PS荧光微球沉淀物。该专利文献通过优化超声处理发生的时间，以及进一步优化溶胀剂类型及其用量、溶胀介质及其浓度、Eu(DBM)₃phen用量等工艺条件，形成微球溶胀与Eu(DBM)₃phen溶胀进微球的最佳条件，制备出荧光强度高、单分散性好、无变形的荧光微球。虽然该方法制备的荧光微球分散性提高，但仍然不能达到实际应用时的要求，并且由于稀土配合物的用量影响微球的制备，进而影响荧光编码。

发明内容

针对现有技术中的至少部分技术问题，发明人深入研究后发现利用亲水基团改性疏水性微球，然后在溶胀剂中利用超声将稀土配合物直接包埋进改性微球中，而不受配合物用量的影响，从而能够进行有效地荧光编码，并且微球分散性更好。基于此完成了本发明。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种稀土荧光编码微球的制备方法，其包括(1)利用亲水基团改性疏水性微球得到改性微球；和(2)将所述改性微球分散于醇溶液得到分散液，在超声条件下将所述分散液加入溶有稀土配合物的溶胀剂中进行反应，反应结束后加正己烷离心收缩得到粒径为0.1～10μm的稀土荧光编码微球。

根据本发明所述的稀土荧光编码微球的制备方法，优选地，其进一步包括通过超声将稀土荧光编码微球分散于水溶液的步骤。

根据本发明所述的稀土荧光编码微球的制备方法，优选地，所述稀土配合物为油溶性。

根据本发明所述的稀土荧光编码微球的制备方法，优选地，步骤(1)包括使苯乙烯和丙烯酰胺共聚反应得到聚合物，加热聚合物至40-60℃，向其中加入水合肼反应，然后加入丁二酸酐控制pH为3.5-4.5进一步反应，得到改性微球。

根据本发明所述的稀土荧光编码微球的制备方法，优选地，步骤(1)包括将PVP溶于无水乙醇，在惰性气体保护下加热至50～80℃，加入引发剂和苯乙烯反应得到聚合物颗粒，然后使聚合物颗粒、PA、二氯甲烷、硝基苯和氯化铝在45～55℃下反应，得到改性微球。