[发明专利]一种高分子荧光微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面负载有荧光发射聚对苯乙烯撑类共轭高分子的微球的制备方法，属于荧光传感材料制备领域。

背景技术

荧光微球是一种新型的荧光传感材料，有着良好的应用前景，研究表明，它可用于众多生物医疗相关领域，如基因测序和表达、蛋白质测序、疾病诊断和药物筛选，在环境监测和食品检验等方面也有着大量的需求，同时，也为另一项前沿技术——液相芯片悬浮技术的发展提供了基础。

中国发明专利（CN 101824191 A）公开了一种高分子荧光微球及其制备方法，以单分散的磺化的聚苯乙烯微球为原料，将共轭高分子的前驱体聚合物聚对苯乙烯撑前驱体(pre-PPV)通过静电引力吸附在微球上，再在真空90～140℃条件下热消除，制得共轭高分子PPV负载的荧光微球。然而当应用这种方法在热消除过程无法精细调控共轭高分子的主链结构，如无法进一步通过调控前驱体的某些结构来定量控制主链的共轭程度等。

文献（J.Am. Chem.Soc.2000, 122, 2244-2251）报道了将带侧链的PPV前驱体聚合物与甲醇和羧酸发生取代反应，然后溶解在二甲苯溶液中，并加入催化剂乙二胺，通过加热在溶液中选择性消除从而制得不同的PPV。该技术还未见用于器件制备或荧光微球的制备。 

发明内容

本发明的目的是提供一种性能稳定，有利于节能的制备荧光微球的方法。

本发明采用的技术方案是提供一种高分子荧光微球的制备方法，用毓盐前驱体法制得聚对苯乙烯撑前驱体溶液后，再进行如下步骤的加工：

（1）将单分散的、磺化的聚苯乙烯微球加入到聚对苯乙烯撑前驱体溶液中充分混合，再将微球取出，经洗涤、干燥后得到表面吸附聚对苯乙烯撑前驱体的微球；

（2）将步骤（1）所得的微球在无水无氧条件下加入到溶剂中，加入催化剂，在温度为60℃～110℃的条件下振荡1～12小时后取出微球，再经洗涤、干燥，得到一种壳层材料为聚对苯乙烯撑荧光共轭高分子聚合物的荧光微球。

所述的聚对苯乙烯撑前驱体的分子结构式为：

，

其中，n为聚合物有效共轭单元的个数，10≤n≤50；R₁、R₂相同或不同，R₁、R₂为H、OCH₂COOH、OCH₂COOCH₃、OC₃H₆SO₃Na、F、Br或C_xH_yO中的一种；所述的C_xH_yO中，y = 2x + 1，x为0～12的整数。

所述的壳层材料聚对苯乙烯撑荧光共轭高分子聚合物，其结构式为：

 ，

其中，n为聚合物有效共轭单元的个数，10≤n≤50；R₁、R₂相同或不同，R₁、R₂为H、OCH₂COOH、OCH₂COOCH₃、OC₃H₆SO₃Na、F、Br或C_xH_yO中的一种；所述的C_xH_yO中，y = 2x + 1，x为0～12的整数。

所述的溶剂为辛烷、乙酸丁酯、氯苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲苯、N、N-二甲基甲酰胺、N、N-二甲基乙酰胺、环己醇、1、2-丙二醇、乙二醇中的一种，或它们的组合。

所述的催化剂为无机酸氯化氢、硫化氢、氯酸、硫酸、亚硫酸、磷酸中的一种，或它们的组合。

所述的催化剂为有机酸对甲苯磺酸、苯磺酸、乙酸、乙二酸、羟基乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸中的一种，或它们的组合。

本发明的原理是：将负载有聚对苯乙烯撑类毓盐前驱体的微球在二甲苯溶液中消除，当负载的聚合物前驱体为聚对苯乙烯撑时，在溶液中加入催化剂可以催化四氢噻吩基团消除。

本发明与现有技术相比的优点是：由于采用了不同于常规热消除的方法，得到了一种荧光微球，为实现通过调控PPV前驱体的结构来相对定量地控制荧光微球的荧光发射性能提供了可能；同时，采用在溶液中消除的方法制备荧光微球，反应温度较现有技术低，有利于节能。

附图说明