[发明专利]一种无皂乳液聚合制备表面羧基化纳米荧光微球的方法

说明书

一种无皂乳液聚合制备表面羧基化纳米荧光微球的方法，包括：(1)荧光染料苯乙烯溶液的配制：将可聚合荧光染料单体溶于苯乙烯中，获得荧光染料单体苯乙烯溶液；(2)将荧光染料单体苯乙烯溶液、丙烯酸和水混合后进行超声乳化；(3)超声乳化后将反应体系通氮气脱氧处理，升温后加入引发剂，搅拌后继续升温，氮气保护下继续反应，离心洗涤后分散在水中，得到羧基化纳米荧光微球。该方法只需要一步法就能制备聚苯乙烯荧光微球，制备过程中不需要其他的多余的有机溶剂，环保无害，同时，荧光分子键合荧光微球里，不易丢失。

技术领域

本发明涉及一种无皂乳液聚合制备表面羧基化纳米荧光微球的方法，属于生物医用高分子材料领域。

背景技术

羧基化聚苯乙烯微球具有分散性好、比表面积大、吸附性强、凝集作用大，机械性能好和生物不可降解性，已经广泛应用于酶固定、色谱分离、药物传递和生物传感等诸多领。羧基聚苯乙烯微球由于表面富含羧基，易与氨基结合，从而在生物医疗和诊断领域受到广泛关注。将荧光分子引入羧基聚苯乙烯微球，可应用于DNA检测、高通量药物筛选，临床快速诊断等领域。

制备羧基聚苯乙烯荧光微球的传统方法是溶胀法和乳液/分散聚合法。如公开号为CN104212087A的中国专利公开了一种单分散荧光微球的制备方法，涉及高分子材料合成领域。本发明是要解决现有制备荧光微球的方法存在的制备过程复杂，荧光物质加入量多的技术问题。该发明的方法为：一、向超纯水中加入苯乙烯单体，搅拌后加入1％过硫酸钾，冷凝回流，得到聚苯乙烯微球；二、将荧光指示剂均匀分散在有机溶剂中，配制成荧光指示剂溶液；三、将聚苯乙烯微球于棕色试样品瓶中，加入荧光指示剂溶液，超声分散，离心，超纯水洗涤至微球表面无荧光指示剂，即完成。如公开号为CN105295066A的中国专利公开了一种一种通过溶胀法制备聚苯乙烯荧光微球的方法，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。

但溶胀法制得的荧光微球荧光较弱，容易造成种子微球溶解粘连，并且制备过程中对环境污染大。此外，还会造成聚苯乙烯微球出现多孔，荧光分子容易泄露，从而限制了其应用。乳液/分散聚合后处理中需要去除乳化剂和分散剂步骤繁多，复杂，残留的乳化剂或分散剂会影响微球的使用性能。因此，目前国内外研究的荧光微球存在荧光不稳定、易脱落、泄露、荧光效率不高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无皂乳液聚合制备表面羧基化纳米荧光微球的方法，该方法只需要一步法就能制备聚苯乙烯荧光微球，制备过程中不需要其他的多余的有机溶剂，环保无害，同时，荧光分子键合荧光微球里，不易丢失。

本发明提供如下技术方案：

一种无皂乳液聚合制备表面羧基化纳米荧光微球的方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)荧光染料苯乙烯溶液的配制：将可聚合荧光染料单体溶于苯乙烯中，获得荧光染料单体苯乙烯溶液；

(2)将荧光染料单体苯乙烯溶液、丙烯酸和水混合后进行超声乳化；

(3)超声乳化后将反应体系通氮气脱氧处理，升温后加入引发剂，搅拌后继续升温，氮气保护下继续反应，离心洗涤后分散在水中，得到羧基化纳米荧光微球。

所述可聚合荧光染料单体为可聚合荧光染料荧光素单体1和萘酰亚胺单体2，分别如式Ⅰ和式Ⅱ所示：