[发明专利]聚(十一烯酸-二乙烯基苯)包覆的磁性荧光编码微球

说明书

本发明公开了一种聚(十一烯酸‑二乙烯基苯)包覆的磁性荧光编码微球，其通过以下方法制备得到：1)制备单分散聚苯乙烯种子微球；2)制备单分散聚(苯乙烯‑二乙基苯)磺酸化多孔微球；3)制备磁性聚(苯乙烯‑二乙基苯)多孔微球；4)制备聚(十一烯酸‑二乙烯基苯)包覆的磁性荧光编码微球。本发明使用一种简单的羧基交联聚合物将磁性微球封装包覆改善了微球的稳定性，并通过一步聚合法实现对磁性微球的荧光编码，该微球的合成工艺操作简单，微球可保持优秀的稳定性、磁性和荧光，共聚单体十一烯酸赋予了编码微球大量的羧基，更便于蛋白的修饰进而应用于液相芯片检测系统，本发明具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及功能材料领域，特别涉及一种聚(十一烯酸-二乙烯基苯)包覆的磁性荧光编码微球。

背景技术

高通量悬浮阵列技术，以其操作简单、采集速度快、样品量少等优点，在免疫分析、核酸检测、疾病诊断、药物筛选等领域有着广泛的应用，其中编码微球是在多重分析中作为区分不同信号的关键材料。然而，商用荧光编码球体有限且极其昂贵。为了满足实际应用开发更为可靠、更具成本效益、编码容量更大的荧光微球编码策略具有重要意义。

磁性微球由于具有超顺磁特性，在外加磁场的作用下才表现出磁化作用，在细胞靶向、药物传递、共振成像、生物分离和生物检测等方面显示出巨大的潜力。磁性微球的制备方法主要可以分为4种:包裹法，模板自组装法，原位生产法和溶剂热法。其中原位法因其制备的磁性微球粒径可控，磁含量高而被广泛使用。介孔聚合物微球(如聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯微球)具有比表面积大、吸附容量大、粒径可控等优点经常作为负载磁性纳米颗粒的基质，但是介孔聚合物微球原位法制备的磁性纳米颗粒容易与外界环境接触而产生磁性衰减影响其使用。通过聚合物包覆可以避免磁性颗粒与环境接触而保持稳定，设计表面易于包覆的功能性聚合物可以极大的提高其应用环境。

有机荧光团和量子点是制备荧光编码微球的最常用材料。量子点具有宽的激发光谱和窄的发射光谱，但是量子点合成困难，价格昂贵，受到环境影响容易发生团聚和猝灭限制了其应用。到目前为止，文献报道的液相芯片系统大多采用有机染料编码的微球。染料编码微球可以通过染料的共聚、共价连接、吸附、溶胀等方法制备。染料的共聚避免了产品的荧光泄漏，但需要合成特殊的单体。溶剂溶胀法是通过用有机溶剂溶胀使染料分子进入微球，但其编码步骤费时费力。除了对微球进行光学编码外，功能基表面修饰对微球的制备也至关重要，二氧化硅是包覆磁性微球的好材料，但是由于其难修饰功能基团，通过硅烷偶联剂修饰的基团容易脱漏，对于要求较高的液相芯片检测系统难以满足要求。

专利CN201410061582.4使用稀土离子和罗丹明6G进行荧光编码微球，使用的多孔磺酸化微球可以有效吸附稀土离子和荧光染料但是其表面多孔结构没有保护聚合物层容易导致染料泄露，进而使荧光编码位置偏移不利于应用。

专利US4609689(A)使用氨基将异硫氰酸荧光素通过共价键接枝到微球表面，这种编码方式虽然比较稳定，但是其荧光基团悬挂在微球表面影响微球修饰蛋白而且容易产生荧光猝灭或荧光能量转移由于外界环境的影响。

专利CN202010215434.9使用未交联聚合物微球先溶胀四氧化三铁再溶胀荧光染料形成磁性荧光编码微球再通过溶胀消退作用封闭微球，该种方法制备的磁性微球磁性较弱，不利于快速分离和清洗，溶胀过程其荧光染料还是容易泄露不利于长期稳定。

综上所述，磁性荧光编码微球在制备过程中存在包括稳定性差、磁性弱、制备工艺复杂在内的诸多问题，所以现在需要一种更可靠的方案。

发明内容