一种磁性聚合物微球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁性聚合物微球及其制备方法。本发明专利技术磁性聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。本发明专利技术利用磁流体自身表面张力和外加磁场的共同作用制备磁性聚合物微球，无需引入外水相，磁性聚合物溶液直接形成微球，且磁性纳米粒子在聚合物微球中分布均匀，制备过程简单，效率高。

A magnetic polymer microsphere and its preparation method

The invention discloses a magnetic polymer microsphere and a preparation method of the magnetic polymer microsphere. The invention relates to a preparation method of magnetic polymer microspheres, which comprises the following steps: (1) the preparation of magnetic fluid: the polymer is dissolved in organic solvent, stirring to form the polymer solution; Fe3O4 nano particles and surfactant polymer solution, stirring dispersion, the formation of magnetic fluid; (2) preparation magnetic polymer microspheres: step (1) in the preparation of magnetic fluid in the magnetic field, the magnetic fluid dripping out to form a circular drop, with solvent evaporation, droplet solidified into the magnetic polymer microspheres. The invention of magnetic polymer microspheres with magnetic fluid surface tension and interaction of the magnetic field, without introducing external phase, magnetic polymer microspheres formed directly, and the magnetic nanoparticles in the polymer microspheres in uniform distribution, simple preparation process, high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种磁性聚合物微球及其制备方法
本专利技术涉及磁性微球领域，具体涉及一种磁性聚合物微球及其制备方法。
技术介绍
磁性高分子微球是指通过适当的方法将磁性颗粒包埋在高分子微球内形成具有一定磁响应性及特殊结构的微球，它是20世纪70年代后期发展起来的一种新型功能高分子复合材料。一方面，它具有高分子微球的特性，可通过共聚、表面改性等化学反应使高分子微球表面带有多种功能基团，从而可以结合多种生物活性物质；另一方面，它又具有磁性，在外加磁场下可以快速和其它不具有磁性的物质分离，而且能量消耗小。因此，磁性高分子微球作为新型功能高分子材料，在生物医学(临床诊断、靶向药物)、细胞学(细胞分离)、固定化酶、亲和分离及磁共振图象的造影剂等领域有着广泛的应用。目前，文献和专利中公开的已有的磁性高分子微球的制备方法主要有四种：单体聚合法、活化溶胀法、界面沉积法、反相微乳法。(1)单体聚合法，将磁性流体或磁性小颗粒分散在高分子溶液或单体中制成混合溶液后，将该混合溶液与水混合制成O/W型(水包油型)乳液，然后采用抽去溶剂或聚合单体的方法得到固化微球；其缺点是磁性颗粒与高分子材料之间的亲和性差，而且磁性颗粒的亲水性强，在单体聚合或抽去溶剂时，磁性小颗粒容易逃逸到表面和外水相中，不仅包埋率低，而且微球表面吸附着大量磁性颗粒，难以洗脱，用于生物活性物质分离或固定时，影响生物活性物质的活性。(2)活化溶胀法，1993年Ugelstad提出的活化溶胀法是迄今报道的制备磁性高分子微球的较好方法；具体步骤是用乳液聚合法制备均一尺寸的聚(苯乙烯-2-羟乙基甲基丙烯酸酯)微球后，继而再用溶胀法制成较大的微球，然后将苯乙烯硝化，再利用硝基与铁离子的亲和作用，使微球吸收二价铁和三价铁离子水溶液，将吸附了铁离子的微球分离出来后，与碱性溶液混合，使微球内的铁离子转换为Fe3O4颗粒而沉淀在微球内，但该法存在耗时长、反应步骤多、反应条件苛刻等问题，从而导致成本过高，因此限制了磁性高分子微球在生物化工、医药工业和临床上的应用。(3)界面沉积法，先使带正电的磁性小颗粒吸附在带负电的高分子微球表面，然后再在其表面镀上一层高分子材料，因为一个高分子微球表面只能吸附一层磁性颗粒，磁体的包埋量很低。(4)反相微乳液法，在氧化还原或热引发体系中，对丙稀酰胺类和丙烯酸类等亲水性单体，加入乳化剂、引发剂、交联剂、不同价态的铁盐，控制反应在一定的投料范围内，在反相微乳液中一步直接合成具有超顺磁性的磁性高分子微球。但此方法只适用于亲水性单体，微球的粒径也比较小(在200nm以下)，反应条件也不易控制。综上所述，现有制备方法只适用于实验室或小规模工业生产，因此，有必要开发新的制备磁性高分子微球的方法，以期制备性价比更高的磁性高分子微球。理想磁性高分子微球微球应具有以下特点：磁性颗粒具有超顺磁性；微球粒径均一；微球含磁量高；化学稳定性好，磁性颗粒无泄露，无污染；机械强度高；生物相容性好；工艺简单、重复性好，易于规模化生产，价格低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁性聚合物微球及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种磁性聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。上述技术方案中，在磁流体自身表面张力和外加磁场的共同作用下，磁流体形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化形成磁性聚合物微球；无需引入外水相、引发剂和交联剂，磁性聚合物溶液直接形成磁性聚合物微球；磁性纳米粒子在磁性聚合物微球中分布均匀，制备过程简单，易于规模化生产。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，磁流体液滴流出速度为0.1～5mL/h。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和高分子聚合物溶液之和的质量百分比为1％～4％。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述Fe3O4纳米颗粒与表面活性剂的质量比为1:3。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述高分子聚合物为聚乳酸、聚己内酯、聚乙丙交酯或海藻酸钠。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述高分子聚合物溶液中高分子聚合物的浓度为1w/v％～3w/v％。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述有机溶剂为二氯甲烷、二甲基亚砜、三氟乙醇、氯仿或三氟乙酸。作为本专利技术所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述表面活性剂为吐温80或十二烷基苯磺酸钠。本专利技术还提供一种根据上述任一项所述的磁性聚合物微球的制备方法制备的磁性聚合物微球。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用磁流体自身表面张力和外加磁场的共同作用制备磁性聚合物微球，无需引入外水相、引发剂和交联剂，磁性聚合物溶液直接形成粒径范围为400nm～500μm的磁性聚合物微球；磁性纳米粒子在聚合物微球中分布均匀，制备过程简单，效率高，易于规模化生产。附图说明图1是实施例1中制备的磁性聚合物微球扫描电镜图。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本专利技术磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：将海藻酸钠溶解于氯仿，所得溶液浓度为1w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和吐温80加入配置好的海藻酸钠溶液中，使用高速均质机将Fe3O4纳米颗粒分散于海藻酸钠溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和海藻酸钠溶液之和的质量百分比为1％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以0.1mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。实施例2本专利技术磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：将聚乳酸溶解于三氟乙酸，所得溶液浓度为1.5w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和吐温80加入配置好的聚乳酸溶液中，使用高速均质机将Fe3O4纳米颗粒分散于聚乳酸溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和聚乳酸溶液之和的质量百分比为2％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以1mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。实施例3本专利技术磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：将聚乳酸溶解于二氯甲烷，所得溶液浓度为2w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和吐温80加入配置好的聚乳酸溶液中，使用高速均质机将Fe3O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。

【技术特征摘要】
1.一种磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。2.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，磁流体液滴的流出速度为0.1～5mL/h。3.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和高分子聚合物溶液之和的质量百分比为1％～4％。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹鹏，谭睿哲，杨习锋，曾晨光，
申请(专利权)人：广州新诚生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44