[发明专利]单分散磁性荧光微球的制备方法

说明书

本发明属于荧光微球制备技术领域，具体涉及单分散磁性荧光微球的制备方法。本发明提供的制备方法改进溶胀法制备得到的磁性荧光微球具有较高的均一性，粒径分布窄，采用的荧光微球由共聚法制备，荧光性能稳定，能够耐受有机溶剂，稳定性高。同时，本发明后续可以对微球表面衍生化出不同的官能团，增强了在不同领域应用的可能性。此外，本发明既兼顾了溶胀法制备磁性微球的便捷性，又保证了微球荧光的稳定性，克服了传统制备方法的一些缺陷，最大限度的兼顾复合微球的磁性和荧光的双重作用的发挥。

技术领域

本发明属于荧光微球制备技术领域，具体涉及单分散磁性荧光微球的制备方法。

背景技术

在目前的实际应用中，单一功能的微纳米微球无法应对更为复杂的应用要求，不可避免地受到一定限制。复合微球的多功能化与单一微球相比具有更加多元化的性能，例如磁性微球和荧光微球等，特别是具有双功能的荧光磁性复合微球可在外加磁场下发生移动并且利用其荧光信号实现示踪标记，已经成为生物、医学和环境科学等领域的研究热点，在生物成像、靶向给药、生物化学检测、细胞筛选分离等方面有着广泛的应用。

目前关于磁性荧光微球制备方法有很多，具体可以归纳为2大类，分为一步聚合法和分步修饰法。一步聚合法是通过在微球合成单体中添加磁性纳米尺寸大小的粒子和荧光物质进行一步聚合而成的方法，其优点是操作过程相对简单，但是由于磁性粒子与荧光物质的存在会打破原有的聚合体系平衡，使得聚合后产生微球的粒径难以控制、分布较宽，形貌较差，并且磁性粒子与荧光物质的包覆不均匀且含量低等缺点从而限制其应用。分步修饰法主要包括包裹法，层层自组装法和溶胀法等，其中包裹法通常是以四氧化三铁磁球为内核，然后将荧光物质包覆在外壳从而形成核壳结构复合微球，常用二氧化硅和聚合物作为外壳的首选材料。然而，包裹法所包裹外壳的存在具有一定程度的屏蔽作用，进而影响复合微球的荧光性能和磁响应性。层层自组装法制备磁性荧光微球主要是磁纳米粒子和荧光粒子进行表面改性携带电荷，通过静电作用交替吸附在带电荷的模板微球表面形成功能化涂层。层层自组装法对反应物质和基体材料的限制较少，适应性很强，反应条件较温和，但存在操作相对烦琐和工艺难以重复的缺点。溶剂溶胀法是指微球被氯仿等有机溶剂溶胀，通常是将纳米荧光量子点和磁性材料加入分散体系，最后再将溶剂挥发使得微球恢复初始结构，从而使纳米微粒进入微球内部的方法。溶剂溶胀法制备复合微球的重现性好，成本低，能够保持微球的规整度和单分散性。但通常溶胀后微球荧光在有机溶剂中易泄露，适用范围有限。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了单分散磁性荧光微球的制备方法，目的是为了解决现有溶胀法制备磁性荧光微球无法同时兼顾制备磁性微球的便捷性和微球荧光的稳定性的技术问题。

本发明提供的单分散磁性荧光微球的制备方法，具体技术方案如下：

单分散磁性荧光微球的制备方法，包括如下步骤：

S1，利用4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂恶二唑和4-氨基苯乙烯制备绿色荧光染料；

S2，采用分散聚合方法制备单分散种子微球；

S3，利用步骤S1中的绿色荧光染料和步骤S2中的聚苯乙烯种子球通过种子溶胀聚合法制备单分散多孔绿色荧光微球；

S4，利用Fe₃O₄纳米粒子和步骤S4中的单分散多孔绿色荧光微球以二氯甲烷为溶胀剂制备单分散磁性荧光微球。

在某些实施方式中，步骤S1中，绿色荧光染料生物制备包括如下步骤：

S11，向4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂恶二唑中加入4-氨基苯乙烯和无水乙醇，并置于40℃水浴条件氮气下并搅拌24小时，获得搅拌混合物；

S12，将步骤S11中的搅拌混合物通过旋蒸去除未反应的物料，获得旋蒸产物；

S13，将步骤S12中的旋蒸产物用乙酸乙酯冲洗色谱法，获得绿色荧光染料。