本发明专利技术公开一类具有功能化壳层的夹心结构磁性复合微球。从结构组成上，所述磁性复合微球具有如下特征：整体上为夹心结构，内核是高分子微球，中间层是磁性纳米粒子，外层是具有一定厚度的功能化壳层。所述功能化壳层材料包括生物相容性高分子材料、本身具有某种特定功能的聚合物或无机材料、分子结构上带有某种特定功能团的无机材料或有机聚合物材料、掺混了各种功能小分子组分的聚合物材料以及各种催化剂材料等。所得磁性复合微球在生物医学，生物工程和有机合成等领域将有重要应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类具有功能化壳层的夹心结构磁性复合微球、其制备方法及其应用，属于新型磁性功能复合材料领域。
技术介绍
磁性复合微球作为一类新型功能复合材料，在细胞分离、蛋白纯化、核酸提取、临床诊断、靶向给药、固定化酶等方面有着日益广泛和重要的应用。磁性复合微球自20世纪70年代末出现以后，近三十年来得到了快速发展，见诸文献的各种磁性微球，有的已经作为产品在市场上销售。就磁性复合微球的组成方面，二氧化硅等无机材料和聚苯乙烯等高分子材料皆被尝试用作基体材料，氧化铁、镍等多种磁性材料以纳米形态被用作磁功能组分。从结构方面，出现了核壳结构、夹心结构和杂化结构等不同结构特征的磁性复合微球。从制备方法和工艺方面，涉及到在复合微球制备过程中的基体材料的原位合成，或纳米磁性组分的原位合成等方法以及预先分别制备好的两种组分以某种方式进行复合的方法等。从性能方面，制备出了不同尺度的、磁性大小可控的磁性复合微球，而且可以引入其他功能特征，得到功能化的复合微球。将新型功能赋予磁性微球，可拓展其应用领域，提高磁性复合微球的品级和附加值，为磁性复合微球提供更为广阔的应用和发展空间。就功能化磁性复合微球而言，其“功能化”的内涵包括两个方面一是所谓的本体功能化，即构成微球的本体的组分本身具有特定的功能，如导电、荧光、温敏等。目前见诸报道的本体功能化的磁性复合微球，大多是以磁性粒子为核，以功能化包覆层为壳的核壳结构。二是所谓的表面功能化，即通过对磁性微球外层的制备配方工艺设计或后续的改性工艺，引入功能化组分或化学功能团，从而使微球具备诸如亲/疏水性，生物亲和性，可偶联酶、抗体、抗原等生物活性物质等特性。中国专利申请00116133.4公开了一种具有光导性的磁性高分子微球；中国专利申请02139365.6公开了一种磁性荧光微球，可以通过荧光信号的测定值对与微球结合的靶物分子进行定性和定量分析；中国专利申请03108007.3公开了一种多孔氧化硅、镍和二氧化钛为组成的磁性复合微球，可同时对外界电场和磁场进行响应；论文(邓建国，彭宇行，丁小斌，王建华，龙新平，李蓓，陈兴滋；磁性聚苯胺纳米微球的合成与表征，化学物理学报2002，15(2)149～52)报道了一种磁性聚苯胺纳米微球，核为四氧化三铁纳米粒子，外覆聚苯胺壳层，同时具有磁性和导电性；中国专利申请03130269.6公开了一种复合功能超微磁性粒子，内层为铁氧化物，中间层为高分子载体材料，最外层是生物活性功能制剂，可以兼具磁定位、生物靶向定位与药物控释复合功能；中国专利申请公开CN 1375507A公开了一种磁性复合微球，其表面以环氧基、羟基、醛基、羧基等功能基团进行修饰，可以作为在微阵列电磁单元生物芯片中对生物分子定向控制的载体；论文(Deng YH，Yang WL，Wang CC，FU SK；A novel approach forpreparation of thermoresponsive polymer magnetic microspheres withcore-shell structure，Advanced Materials 2003，15(20)1729～32)报道了一种具有温敏功能的磁性复合微球，核为四氧化三铁纳米粒子，外覆交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)壳层。上述微球在结构设计上的短处在于不能够引入足够多的磁性组分，因而其磁性特征不够突出。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一类具有多种功能化壳层的夹心结构磁性复合微球，所述微球可以用于生物医学、生物工程和有机合成等领域。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述功能化磁性微球的方法。本专利技术的再一目的是提供各种功能化磁性复合微球的用途。本专利技术的这些和其他目的、特征和优点在结合附图阅读完下列说明之后将变得清楚明了。附图简述附图说明图1为本专利技术实施例1所制备的磁性复合微球的透射电子显微照片； 图2为本专利技术实施例4所制备的磁性复合微球的透射电子显微照片。专利技术详述本专利技术是申请人于2005年8月8日递交的中国专利申请200510087784.7的后继连续专利技术，该申请的整个公开内容在此作为参考引入。本专利技术所涉及到的各种功能化的磁性复合微球均以中国专利申请200510087784.7所述的具有核壳结构的高分子磁性复合微球作为初始材料。本专利技术的具有功能化壳层的夹心结构磁性复合微球从结构组成上具有如下特征整体上为夹心结构，内核是高分子微球，中间层是磁性纳米粒子，外层是具有一定厚度的功能化壳层。在本专利技术的磁性复合微球中，所述的高分子微球为选自聚苯乙烯、交联聚苯乙烯或苯乙烯系共聚物的聚合物微球且所述磁性纳米粒子为纳米Fe3O4粒子、纳米γ-Fe2O3粒子或其他纳米级尺寸的铁氧体粒子以及其他纳米磁性粒子(如钴粒子、铁粒子、镍粒子、镍铁合金粒子等)。由纳米粒子所组成的中间层的厚度，可根据需要在一定尺寸范围内，例如在十几纳米到几百纳米调节。在本专利技术的磁性复合微球中，所述的功能化壳层囊括了许多种类的材料，例如第一类生物相容性高分子材料。具体实例包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚α-羟基乙酸、聚乳酸、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚己内酯、聚乙交酯、聚丙交酯、丙交酯-乙交酯共聚物、羟基丁酸-羟基戊酸共聚物、聚酸酐、聚原酸酯、聚亚胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯等合成高分子材料，以及淀粉、纤维素、蛋白质、多肽、胶原、明胶、葡聚糖、琼脂糖、甲壳素、壳聚糖、海藻酸盐等天然高分子材料等；第二类本身具有某种特定功能的聚合物或无机材料。具体实例包括具有导电性的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物等；具有pH敏感特征的聚合物，如聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、N，N-二甲基乙酯共聚物等；具有温敏特征的聚合物，如聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(N，N-二乙基丙烯酰胺)，醋酸乙烯酯-乙烯醇共聚物、聚乙烯基甲基醚等；可对某些化学物质产生响应的聚合物，如对葡萄糖敏感的含苯基硼酸的乙烯基吡咯烷酮共聚物；具有半导体性质的无机物，如二氧化钛、硫化铬等；高折光材料，如二氧化锆、硫化锌等；以及压电陶瓷材料，如锆钛酸铅等。第三类分子结构上带有某种特定功能团的无机或有机聚合物材料。第四类掺混了各种功能小分子组分的聚合物材料。这些功能小分子组分主要指一些敏感分子，比如对生物活性物质敏感的分子、对光敏感的分子、对热敏感的分子、对毒性物质敏感的分子等，但不限于上述种类。第五类各种催化剂材料。具体实例包括铂、铑、铜、金、银等金属材料，二氧化钛等金属氧化物材料，硫化锌等无机非金属材料，等等。所述的功能化壳层由上述五类材料的一类单独构成或两类复合构成。所述的功能化壳层是将中间的磁性纳米粒子层完全覆盖不使其裸露，其厚度可在几纳米到几百纳米的范围内调控。本专利技术的磁性复合微球的制备过程分为两个阶段第一阶段是制备中国专利申请200510087784.7的具有核壳结构的磁性高分子复合微球；第二阶段是以此具有核壳结构的磁性高分子复合微球为初始材料，在其上包覆所述的某一类或两类功能化壳层。功能化壳层的包覆方法根据其所属所类别不同而不同。即便是同一类别中，又因具体材料的不同，其所采用的具体配方工艺又各相异。各类功能化壳层的包覆方法，可概括归结如下第一类一般是将具有核壳结构的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有功能化壳层的夹心结构磁性复合微球，其中所述内核是高分子微球，中间层是磁性纳米粒子，外层是具有一定厚度的功能化壳层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘正平，贺昌城，杜江，于艳丽，武英，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：11[]
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