本发明专利技术涉及一种具有磁响应性和温度敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，先采用碱酸逐步处理的方法制备出具有温度敏感性的聚合物多孔微球，再采用共沉淀法在多孔微球的表面及孔道内原位生成Fe3O4纳米粒子。本发明专利技术的有益效果是：聚合过程“一锅”完成，后处理过程亦较简单。聚N-异丙基丙烯酰胺骨架为复合体系提供了温敏性，在多孔聚合物微球的表面及孔道内原位生成的四氧化三铁纳米粒子为聚合物微球提供了良好的超顺磁性，而且聚合物微球中的多孔结构为其在生物医药控释及磁靶向给药方面提供了便利的条件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种具有磁响应性和温度敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，先采用碱酸逐步处理的方法制备出具有温度敏感性的聚合物多孔微球，再采用共沉淀法在多孔微球的表面及孔道内原位生成Fe3O4纳米粒子。本专利技术的有益效果是：聚合过程“一锅”完成，后处理过程亦较简单。聚N-异丙基丙烯酰胺骨架为复合体系提供了温敏性，在多孔聚合物微球的表面及孔道内原位生成的四氧化三铁纳米粒子为聚合物微球提供了良好的超顺磁性，而且聚合物微球中的多孔结构为其在生物医药控释及磁靶向给药方面提供了便利的条件。【专利说明】具有磁场和温度双重响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法
本专利技术涉及一种属功能高分子材料领域，涉及一种具有磁响应性和温度敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法。
技术介绍
近年来，具有环境响应性的聚合物多孔微球已经被广泛应用于诸多领域，如:化学、细胞学、环境工程、生物技术和生物医学工程等，因此发展新的聚合物多孔微球的制备方法显得尤为重要。文献 I “Jiguang Zhang, Shengqing Xu, and Eugenia Kumacheva.PolymerMicrogels: Reactors for Semiconductor, Metal, and Magnetic Nanoparticles.Journalof the American Chemical Society.2004，126，7908~7914”公开了一种以聚合物微凝胶作为模板合成磁性纳米粒子的方法，该方法是先合成聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)微凝胶，再用氢氧化钾水溶液进行处理，得到内部含有羧酸根离子的微凝胶，之后在该聚合物微凝胶内部原位生成四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子。整个合成过程均在水溶液中进行，不使用有机溶剂，合成方法简单、绿色；但所得微球不具有多孔结构，限制了其在药物包载、污染物吸附等方面的应用。文献2“L uiz Claudio de Santa Maria, Marcia C.A.M.Leite, Marcos A.S.Costaet al.Characterization of magnetic microspheres based on network styrene anddivinylbenzene copolymers.Materials Letters.2004, 58, 3001 ~3006”公开了一种在聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球表面生成磁性粒子的方法。该方法是先合成苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物微球，再在微球表面生成磁性铁微粒。虽然该方法所得微球的粒径分布较佳，且聚合在水溶液中进行，绿色环保，但是所选用的苯乙烯和二乙烯苯都是“硬”单体且不具有温度敏感性。文献3 “艾凡荣，姚爱华，黄文g等.磁场-温度双重响应性复合微球的制备与表征.高等学校化学学报.2010，31，1701~1705”，采用部分还原共沉淀法制备了 Fe3O4纳米粒子，并用油酸对其表面进行了改性，通过无皂乳液聚合的方法将Fe3O4与温敏性N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺共聚物复合，得到了具有温度和磁场双重响应性的聚合物微球。该方法操作较为简便，但所得到的聚合物微球为实心复合微球，不具备多孔结构，且分散性较差，形貌不易控制。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种具有磁响应性和温度敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，克服现有技术制备具有磁场和温度双重响应性的聚合物微球存在的微球的单分散性不佳以及应用范围窄等方面的问题。技术方案一种具有磁场和温度双重响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，其特征在于步骤如下:步骤1:将N-异丙基丙烯酰胺和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺混合成水溶液，并向其中加入甲基丙烯酸单体；所述N-异丙基丙烯酰胺的浓度为6.7~6.8g/L ;所述N, N'-亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.5~0.8g/L ;所述加入甲基丙烯酸单体的比例为溶液中N-异丙基丙烯酰胺单体重量的7.0~9.0% ;步骤2:在油浴或水浴条件下加热步骤I得溶液到70°C，同时通入氮气，再注入引发剂引发聚合反应3~5min，溶液颜色变为浅蓝色后继续密闭反应8~12h ;未出现浅蓝色终止本次反应；所述加入引发剂为N-异丙基丙烯酰胺质量2.3~3.0% ;步骤3:将反应溶液温度降至室温，采用1:1稀释的氨水将溶液的pH值调为9.00~10.00，密封搅拌2~4h ;再采用1:1稀释的盐酸将溶液的pH值调为2.00~4.00，密封搅拌2~4h ;最后将样品装入截留分子量20000~50000的透析袋中在室温下纯水透析48~72h ；步骤4:采用1:1稀释的氨水将溶液的pH值调到大于或等于6.00,通氮气20min,加入甲基丙烯酸质量15~25倍的七水硫酸亚铁FeSO4.7H20，通氮搅拌5~7小时，将得到的溶液在氮气气氛下透析48~72h，每8h换一次水；步骤5:透析结束后在通氮搅拌下加入甲基丙烯酸质量1.5~2.5倍的亚硝酸钠NaNO2，待NaNO2充分溶解后小于I分钟之内向其中加入甲基丙烯酸质量240~280倍的氨水，搅拌4h，在氮气气氛下使用截留分子量为20000~50000的透析袋透析48_72h，置于冷冻干燥机进行冷冻干燥后得具有磁场和温度双重响应性的聚合物多孔微球。 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的任一种。有益效果本专利技术提出的一种具有磁响应性和温度敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，先采用碱酸逐步处理的方法制备出具有温度敏感性的聚合物多孔微球，再采用共沉淀法在多孔微球的表面及孔道内原位生成Fe3O4纳米粒子。该方法步骤较少，制得的微球单分散性好，且多孔结构使微球具有更灵敏的温度响应性及大的包载能力，磁性纳米颗粒的存在又使微球易于在磁场下实现快速分离。本专利技术的有益效果是:聚合过程“一锅”完成，后处理过程亦较简单。聚N-异丙基丙烯酰胺骨架为复合体系提供了温敏性，在多孔聚合物微球的表面及孔道内原位生成的四氧化三铁纳米粒子为聚合物微球提供了良好的超顺磁性，而且聚合物微球中的多孔结构为其在生物医药控释及磁靶向给药方面提供了便利的条件。【专利附图】【附图说明】图1是实施例1所制磁场和温度双重响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球透射电镜分析结果。图2是实施例1所制磁场和温度双重响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的磁滞回线。图3是实施例1所制磁场和温度双重响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球在pH = 5.0O的缓冲液中体积随温度变化的曲线。【具体实施方式】现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述:本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案:具有磁场和温度双重响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，其特征是包含下述步骤。(I)配制浓度为6.7~6.8g/L的N-异丙基丙烯酰胺和浓度为0.5~0.8g/L的N，N'-亚甲基双丙烯酰胺混合水溶液，并向其中加入甲基丙烯酸单体，加入比例为溶液中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有磁场和温度双重响应性的聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑甲基丙烯酸)多孔微球的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将N‑异丙基丙烯酰胺和N,N′‑亚甲基双丙烯酰胺混合成水溶液，并向其中加入甲基丙烯酸单体；所述N‑异丙基丙烯酰胺的浓度为6.7～6.8g/L；所述N,N′‑亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.5～0.8g/L；所述加入甲基丙烯酸单体的比例为溶液中N‑异丙基丙烯酰胺单体重量的7.0～9.0％；步骤2：在油浴或水浴条件下加热步骤1得溶液到70℃，同时通入氮气，再注入引发剂引发聚合反应3～5min，溶液颜色变为浅蓝色后继续密闭反应8～12h；未出现浅蓝色终止本次反应；所述加入引发剂为N‑异丙基丙烯酰胺质量2.3～3.0％；步骤3：将反应溶液温度降至室温，采用1:1稀释的氨水将溶液的pH值调为9.00～10.00，密封搅拌2～4h；再采用1:1稀释的盐酸将溶液的pH值调为2.00～4.00，密封搅拌2～4h；最后将样品装入截留分子量20000～50000的透析袋中在室温下纯水透析48～72h；步骤4：采用1:1稀释的氨水将溶液的pH值调到大于或等于6.00，通氮气20min，加入甲基丙烯酸质量15～25倍的七水硫酸亚铁FeSO4·7H2O，通氮搅拌5～7小时，将得到的溶液在氮气气氛下透析48～72h，每8h换一次水；步骤5：透析结束后在通氮搅拌下加入甲基丙烯酸质量1.5～2.5倍的亚硝酸钠NaNO2，待NaNO2充分溶解后小于1分钟之内向其中加入甲基丙烯酸质量240～280倍的氨水，搅拌4h，在氮气气氛下使用截留分子量为20000～50000的透析袋透析48‑72h，置于冷冻干燥机进行冷冻干燥后得具有磁场和温度双重响应性的聚合物多孔微球。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田威，王娇，张卫红，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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