[发明专利]一种微米级聚集诱导发光聚合物微球及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种微米级聚集诱导发光聚合物微球及其制备方法与应用；该制备方法包括：将稳定剂溶液和单体溶液互溶后，加热搅拌，离心纯化，稀释，得到种子微球溶液；加入溶胀剂，超声处理，溶胀处理，得到活化溶胀溶液；将疏水单体、功能单体、AIE分子和引发剂加入到表面活性剂水溶液中，超声处理，得到单体乳化溶液；将单体乳化溶液加入到活化溶胀溶液中，溶胀，加入稳定剂和水相阻聚剂，反应，离心纯化后，得到微米级聚集诱导发光聚合物微球。本发明通过优化分散聚合和种子溶胀聚合的配方和操作工艺来实现高转化率、窄粒径分布的种子微球制备；制备微球形貌完整、单分散性好、粒径分布窄，10μm以上的聚苯乙烯微球。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种微米级聚集诱导发光聚合物微球及其制备方法与在制备用于荧光追踪的偶联生物分子中的应用。

背景技术

微米级荧光微球，由于其均一的物理化学性能，在免疫分析、生物化学、分析化学、载体催化、情报信息、微电子领域、液晶电视等一些高新技术领域有着广泛的应用。其中，粒径在1～20μm的聚苯乙烯荧光微球，被广泛应用于细胞分离、生物建模、偶联生物分子检测细胞因子及基因序列等领域。但是传统的荧光分子在高浓度时会发生荧光聚集诱导猝灭现象(ACQ)，所以在一定程度上限制了其应用。2001年，唐本忠院士团队提出了一种具有聚集诱导发光现象(AIE)的荧光分子，不同于ACQ分子，AIE分子在良溶剂中荧光很弱，在不良溶剂聚集时，由于分子内旋转受限会发出强烈荧光，AIE聚合物材料给生物建模和荧光追踪带来新的应用方案。

目前，已经报道出多种方法制备微米级聚苯乙烯荧光微球，比如张科课题组【CN104262811A.】使用无皂乳液聚合制备空白微球，然后利用溶胀法负载有机染料制备荧光微球，常津课题组【J.Mater.Chem.,2011,21,2169-2177】先通过分散聚合、种子溶胀聚合制备微米级聚苯乙烯微球，再通过溶胀吸附荧光染料得到微米级荧光微球。该方法的优点是适用范围广，对染料结构没有要求，但是溶胀吸附法操作繁琐，效率较低，批次稳定性受人工干扰很大。

现阶段，鲜有稳定工艺合成微米级AIE聚苯乙烯荧光微球的方法，基于以上问题，提出一种简便的方法制备微米级AIE聚苯乙烯荧光微球。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提出一种稳定制备10μm以上的聚苯乙烯AIE荧光微球的工艺，制备出的聚苯乙烯AIE荧光微球具有高荧光强度、窄粒径分布、高球形度等特点。

本发明用两步种子溶胀法制备荧光微球，先用分散聚合制备聚苯乙烯种子微球，再加入溶解AIE分子的单体溶液进行种子溶胀聚合，制备出高荧光强度、窄粒径分布、高球形度的微米级AIE聚苯乙烯荧光微球。

本发明采用的技术方案是：

一种微米级聚集诱导发光聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)将稳定剂溶于溶剂中，得到稳定剂溶液；

(2)将疏水单体与引发剂互溶，得到单体溶液；

(3)将步骤(1)所述稳定剂溶液和步骤(2)所述单体溶液互溶后，加热搅拌，离心纯化，稀释，得到种子微球溶液；

(4)将溶胀剂加入到步骤(3)的种子微球溶液中，超声处理，溶胀处理，得到活化溶胀溶液；

(5)将表面活性剂加入水中溶解得到表面活性剂水溶液，再将疏水单体、功能单体、AIE分子和引发剂加入到表面活性剂水溶液中，超声处理，得到单体乳化溶液；

(6)将步骤(5)所得单体乳化溶液加入到步骤(4)所得活化溶胀溶液中，溶胀，得到单体溶胀溶液；加入稳定剂和水相阻聚剂，反应，离心纯化后，得到微米级聚集诱导发光聚合物微球。

优选的，步骤(1)所述稳定剂溶液在50℃～80℃下预热10min～40min；