[发明专利]一种单分散性磁性聚多巴胺微球的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种单分散性磁性聚多巴胺微球的制备方法及其应用，属于磁性材料合成技术领域。其技术方案为：其制备方法为通过溶剂热的方法先合成Fe₃O₄磁芯，再将磁芯与多巴胺单体、均三甲苯、表面活性剂F127以及氨水混合反应，通过超声波辅助的方法合成单分散性的具有核壳结构的磁性聚多巴胺微球；其应用为：单分散性磁性聚多巴胺微球应用于核酸提取、蛋白提取或蛋白纯化。本发明的有益效果为：本发明制备工艺稳定性好、制备效率高、生成成本低且环保，所得的磁性微球具有单分散性、低沉降率、粒径均一以及磁性分离速度快且分离条件温和的优点。

技术领域

本发明涉及磁性材料合成技术领域，尤其涉及一种单分散性磁性聚多巴胺微球的制备方法及其应用。

背景技术

磁性复合微球作为一种新型纳米材料，其是由磁性的无机纳米颗粒与聚合物复合而成的尺寸在几百纳米到几微米左右的杂化磁性颗粒，是体外诊断中应用最为广泛的一种基础材料。一方面，在此材料的基础上通过在其表面引入功能化基团，与抗体、抗原或核酸等生物分子发生偶联，可实现对目标物的高灵敏度的定量检测；另一方面，由于此磁性复合微球可以简单通过外界磁场进行操控，因此可以实现快速、自动化以及多通量的高效率检测。

磁性复合微球具备的这些特性使其被广泛应用于核酸提取、细胞分离、免疫诊断、环境检测等诸多领域。然而，实现高效率的检测对磁性复合微球的微观结构具有非常高的要求，如颗粒的粒径大小、磁响应性大小、表面的孔隙率、分散稳定性、生物相容性等。当前，聚合物磁性微球大多采用分散聚合法、种子聚合法、悬浮聚合法等，这些方法所制备的磁性微球大多具有粒径分布不均、磁含量低、表面功能基团少等缺点。其中，种子聚合法制备的磁性微球相互之间容易团聚成块，这样就造成了比较面积下降、单位面积上可用于吸附的功能基团减少，导致测量误差大、背景值高，灵敏度低等问题。

因此，发展一种新型的可实现粒径分布均匀、磁响应性高、表面功能基团丰富的磁性微球的制备方法是迫切的需求。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单分散性磁性聚多巴胺微球的制备方法及其应用，该方法具有简单易控、产品可重复性好、易于批量生产，且所制备的磁性聚多巴胺微球具有良好生物相容性、单分散性、低沉降率和高灵敏的磁响应性等优点。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种单分散性磁性聚多巴胺微球的方法，包括以下步骤：

步骤一，制备四氧化三铁磁芯：将无水氯化铁、聚苯乙烯磺酸-马来酸共聚物钠盐(PSSMA)、无水乙酸钠、氢氧化钠溶解在乙二醇和超纯水的混合溶液中，常温搅拌1小时，并转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，通过高温反应后清洗干燥得到Fe₃O₄磁芯。

步骤二，制备核壳结构磁芯聚多巴胺微球：将所得到的Fe₃O₄磁芯分散在乙醇和超纯水的混合溶剂中，并加入多巴胺单体、均三甲苯、F127以及浓氨水混合后，通过超声波辅助合成，反应结束后清洗干燥得到单分散性磁性聚多巴胺微球。

优选的，步骤一中制备Fe₃O₄磁芯的加热温度在190-195℃，反应时间为6-7小时。

优选的，所述氯化铁在溶液中的质量百分比为1.0-1.3％。

优选地，所述乙酸钠在溶液中的质量百分比为6.0％。

优选地，所述PSSMA在溶液中的质量百分比为2％，氢氧化钠在溶液中的质量百分比为1.2％。

优选地，所述乙二醇与超纯水混合液的体积比为267:1。

优选地，所述制备的Fe₃O₄磁芯为单分散性纳米球且粒径在100±5nm。