[发明专利]一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法

说明书

本发明公开了一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，它以羧基化交联聚苯乙烯微球为模板，将微球模板在良溶剂中溶胀后，加入油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子超声并使其负载到溶胀的微球模板上形成微球组装体，然后用不良溶剂收缩微球组装体；随后通过正辛基三甲氧基硅烷OTMS在微球组装体表面发生水解缩合反应，实现微球组装体从有机相到水相的相转移，接着通过正硅酸乙酯TEOS在其表面水解生长二氧化硅壳层，制得表面包覆有二氧化硅层的交联聚苯乙烯磁性微球，即制备完成。与现有技术常规制备聚苯乙烯磁性微球方法相比，本发明的制备方法较为简便，本发明制备得到的微球单分散性好、沉降速度慢、磁分效率良好，为实际应用提供了更好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法。

背景技术

磁性微球因其独特的超顺磁特性而引起广泛关注，无外加磁场时可以在溶液中均匀分散，在外加磁场的作用下可以实现快速分离及定位。通过在磁性微球表面引入不同作用的官能团，可以赋予微球不同的功能，其可与药物、酶、抗原、抗体、各种靶细胞、DNA 或RNA、金属粒子及有机物等结合。因此，磁性微球在靶向药物、酶固定、细胞快速分离、生物医学等方面有着广阔的应用前景。

通常，磁性高分子微球常用的磁性材料主要包括铁、钴、镍、羟基铁、磁铁矿、正铁酸盐、金属合金等，但由于金属镍、钴磁性纳米材料有致癌作用，所以不宜采用。同时又要求粒径小，平均直径一般为10~30 nm，这样既有利于与高分子材料结合，又具有超顺磁性。Fe₃O₄磁性纳米粒子或磁流体因制备工艺简单，性质稳定，磁响应性强，颗粒纯度较高，而成为磁性微球制备的首选材料。

目前，免疫分析与核酸提取领域中磁性高分子微球主流的结构分为核壳型、夹心型和弥散型。其中，核酸提取磁珠一般是夹心型为主的硅基磁珠，以无机磁性颗粒为核，聚合物为壳，是市场上最早出现的一类核酸结合的磁珠，也是市面上使用最广泛的磁珠之一。其将核酸洗脱分离，达到核酸提取的目的。但以共沉淀法制备的硅基磁珠容易团聚，粒径不均一，分散性相对来说不好，制备单分散性好、磁分效率高、粒径均一的磁性微球为主要的研究目标。目前成熟的弥散型免疫分析磁性微球制备方法为两步种子溶胀后在多孔微球孔道内原位合成磁性粒子，但有着制备微球时间长、步骤复杂等缺点。

单分散磁性微球应具有良好的磁性分离再现性及胶体稳定性。然而，磁性微球的胶体稳定性和磁响应是相互不利的。相对于胶体稳定性好的磁珠，胶体稳定性差的珠子更容易被磁性收集，因为它们大部分失去了与目标结合的可用表面积。因此，除了控制磁珠粒径分布外，如何在胶体稳定性和磁响应之间取得适当的平衡仍然是一个挑战。

因此，需要发明一种交联聚苯乙烯磁性微球的制备方法，在简化制备步骤的同时还能保证微球良好的磁分速度、优越的分散性以及缓慢的沉降时间，便于产业化生产以及磁微粒化学发光研究。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法。本发明公开了一种以羧基化交联聚苯乙烯微球为模板，在微球中溶胀四氧化三铁，最后包覆硅层，旨在提供一种稳定的、单分散的交联聚苯乙烯磁性微球的制备方法。首先通过分散聚合法制备羧基化的交联聚苯乙烯微球，随后通过溶胀法在超声的辅助下负载纳米四氧化三铁粒子，之后利用正辛基三甲氧基硅烷(OTMS)水解缩合实现了组装体从有机相到水相的相转移，接着通过正硅酸乙酯（TEOS）在表面水解生长二氧化硅壳层，制备表面有二氧化硅的交联聚苯乙烯磁性微球。

本发明为实现其技术目的，采用以下技术方案：