[发明专利]一种聚合物包覆磁性微球及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚合物包覆磁性微球，包括：多孔聚合物微球内核；所述多孔聚合物微球内核的孔道中设置有磁性铁氧化物；包裹于多孔聚合物微球内核外的硅氧化物层；包裹于硅氧化物层外的丙烯酸类交联聚合物层。与现有技术相比，本发明提供的聚合物包覆磁性微球具有三层结构，其内核为结合有铁氧体的多孔微球，多孔聚合物微球具有丰富的孔容与较大的比表面积可通过离子键合大量铁氧体；中间层为硅氧化物层，可有效阻止铁磁性物质在后面修饰反应中的流失，外层为具有活性端基的聚合物包覆层，一方面可进一步加固对铁氧体的保护作用，同时也可有效降低磁性微球的非特异性吸附，还提供了活性中心方便功能化修饰，保证了磁球各方面性能的稳定。

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，尤其涉及一种聚合物包覆磁性微球及其制备方法。

背景技术

亚微米或微米级磁球由于具有超顺磁性、快速磁响应性、高通量、单分散性和亚微米尺度粒径等特点能够经过功能型修饰与生物配体共价偶联，是医学与分子生物学研究中重要的载体工具。单纯的实心微球仅可通过其表面性质吸附沉淀或者共价化合部分磁性粒子，但对于多元化应用的生物材料来说是远远不够的。

王伟才等采用以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体聚合成球，然后将合成的微球均匀分散在Fe²⁺/Fe³⁺盐溶液中，在惰性气体氛围中通过沉淀剂作用，在微球表面沉积了Fe₃O₄，再与功能化基团作用得到具有生物活性的产物。此种方法看似能够较好的合成目标产物，但其存在相当的局限性，首先是磁含量无法得到保证，其次是负载的磁性物质并非存在大量的共价键相连，稳定性弱，很容易受到体系环境变化而最终导致磁性减弱或消失(wang weicai et al.Chinese Science Bulletin,53,1165-1170)。

目前对于磁性微球合成的工艺主要集中在两种思路：第一种通过水热或者是溶剂热方式合成纳米级的铁氧体簇，由于纳米级产物不稳定易团聚，要在纳米铁氧体表面包覆上一层SiO₂，然后再对其功能化修饰得到功能性磁球；第二种采用单体聚合成内核，通过亲水试剂对核表面进行修饰后，再在聚合物球表面共价铁氧体，然后用SiO₂或者聚合物再包覆一层，有效的保护了磁性材料的稳定性，最后在SiO₂或者聚合物表面进行功能化，得到具有特殊性质的磁性微球。

如公开号为CN109012518A的中国专利公布了一种以铁氧体为磁核，乙烯基硅氧烷水解产物为壳的磁球的制备方法，其中所用的铁氧体为纳米级，在于乙烯基硅氧烷作用的过程中由于前期的两者浓度都比较大，很容易生成无序状微球且表面官能团数量分布不均匀，在后期聚合反应中造成磁珠之间的团聚和非特异性吸附的增加，很难得到单分散且性能稳定的磁球。

因此，对于亚微米或微米级磁球来说，保证其机械稳定性、磁响应性、功能多样性是前提，在此基础上，通过物理与化学相结合的方法降低磁球表面的非特性吸附，才能得到具有市场竞争力的产品。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种表面非特异性吸附较低的聚合物包覆磁性微球及其制备方法。

本发明提供了一种聚合物包覆磁性微球，包括：

多孔聚合物微球内核；所述多孔聚合物微球内核的孔道中设置有磁性铁氧化物；

包裹于多孔聚合物微球内核外的硅氧化物层；

包裹于硅氧化物层外的丙烯酸类交联聚合物层。

优选的，所述多孔聚合物微球内核的粒径为1～30μm；所述硅氧化物层的厚度为100～500nm；所述丙烯酸交联聚合物层的厚度为200～1000nm；所述丙烯酸类交联聚合物层的交联度为20％～80％。