一种多孔聚苯乙烯微球、荧光微球及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种多孔聚苯乙烯微球、荧光微球及其制备方法，多孔聚苯乙烯微球的制备方法包括：将聚苯乙烯种子微球溶液超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第一混合液，将环己烷超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第二混合液，将第二混合液逐滴滴加到第一混合液中溶胀；所制备的多孔聚苯乙烯微球与量子点反应即可得到荧光微球。本发明专利技术的方法所制备的多孔聚苯乙烯微球尺寸均一、荧光微球荧光效果好。

Porous polystyrene microsphere, fluorescent microsphere and preparation method thereof

The invention provides a porous polystyrene microsphere, a fluorescent microsphere and a preparation method. The preparation method of the porous polystyrene microspheres includes the ultrasonic dispersion of the polystyrene seed microsphere solution in the twelve alkyl sodium sulfate aqueous solution to get the first mixture, and the ultrasonic separation of cyclohexane in the twelve alkyl sodium sulfate aqueous solution is obtained. In the second mixture, the second mixture is added to the first mixture to expand, and the prepared porous polystyrene microspheres can react with the quantum dots to obtain the fluorescent microspheres. The porous polystyrene microsphere prepared by the method is uniform in size and good in fluorescent microsphere fluorescence effect.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔聚苯乙烯微球、荧光微球及其制备方法
本专利技术涉及聚苯乙烯材料，更具体地，涉及一种多孔聚苯乙烯微球、荧光微球及其制备方法。
技术介绍
液相芯片是一种芯片技术与流式细胞术相结合的新技术。即将DNA、抗体等附着于微球表面作为探针，在液相中与待测物结合，再加入荧光标记的报道分子，借助流式细胞仪检测微球表面荧光标记物。目前，市场上用于液相芯片领域的编码微球，主要是利用荧光染料。其只有在吸收合适能量的光子之后才能从基态升到较高的激发态，所用的光必须是精确的波长或颜色。此外，荧光染料稳定性差，在较为恶劣的条件下(例如，较强的酸碱或者高温等)容易猝灭，而失去荧光特性。因此，这类液相芯片的荧光微球在使用过程具有一定的局限性，并且储存条件苛刻。而用于负载荧光软料的微球，其在制备过程中，由于涉及原料种类多、过程相对复杂，难于得到尺寸均一、孔隙度高且孔隙均匀的聚苯乙烯微球。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的多孔聚苯乙烯微球、荧光微球及其制备方法。本专利技术中的重量份的单位可以是本领域常规重量/质量单位。根据本专利技术的一个方面，提供一种多孔聚苯乙烯微球的制备方法，包括：步骤S1、将聚苯乙烯种子微球溶液超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第一混合液，将环己烷超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第二混合液，将第二混合液逐滴滴加到第一混合液中溶胀，以得到第一溶胀液。在一个优选实施方式中，本专利技术的方法还包括：步骤S2、将过氧化二苯甲酰、二甲基苯烯酸乙二醇酯、甲基苯烯酸、甲苯和苯乙烯混合得到第二溶胀液；步骤S3、将第二溶胀液加入到第一溶胀液中得混合反应体系，向所述混合反应体系中加入表面活性剂和阻聚剂，反应即得。在步骤S1中，先将聚苯乙烯种子微球溶于水中形成种子微球溶液，再将种子微球溶液加入到十二烷基硫酸钠水溶液中，并采用超声处理，以使种子微球溶液均匀地分散于十二烷基硫酸钠水溶液中，得到第一混合液。在步骤S1中，将种子微球与溶胀剂分别分散于十二烷基硫酸钠水溶液中后，再将所得的第二混合液逐滴滴加到第一混合液中，能够有效地提高种子微球溶胀尺寸的均一性。在一个优选实施方式中，配制第一混合液时，种子微球溶液的质量百分比为4％-6％；十二烷基硫酸钠水溶液的质量百分比为0.2％-0.3％。种子微球与十二烷基硫酸钠的质量比为(1-3):(1-2)。将适当浓度的种子微球溶液超声分散于适当浓度的十二烷基硫酸钠水溶液中，并且，使种子微球与十二烷基硫酸钠的质量比保持在合适的范围，使第一混合液中种子微球的质量浓度保持在合适的范围，利于种子微球均匀地分散在十二烷基硫酸钠水溶液中。在一个优选实施方式中，在配制第二混合液时，十二烷基硫酸钠水溶液的质量百分比为0.2％-0.3％。环己烷与十二烷基硫酸钠的质量比为(1-3):(1-2)。环己烷与十二烷基硫酸钠的质量比保持在合适的范围，能够利于环己烷与十二烷基硫酸钠水溶液充分的混匀，从而使第二混合液滴加到第一混合液中时，利于种子微球的均匀溶胀。将环己烷溶解到十二烷基硫酸钠溶液中，并采用超声处理，以使环己烷均匀地分散到十二烷基硫酸钠水溶液中，得到第二混合液。环己烷作为溶胀剂，先溶于十二烷基硫酸钠水溶液中，再与第一混合液混合，有利于种子微球与溶胀剂的均匀混合，以及种子微球的溶胀效率。在一个优选实施方式中，超声处理时，其超声频率可以为80-100w；超声处理的时间为5-10min。在聚苯乙烯种子微球以及环己烷分散到十二烷基硫酸钠水溶液的过程中，均采用超声处理，能够提高聚苯乙烯种子微球或环己烷在十二烷基硫酸钠水溶液中的分散效果。同时，在超声处理过程中，溶液的温度会因超声处理过程而升高，能够进一步有利于聚苯乙烯种子微球或环己烷快速、均匀地分散于十二烷基硫酸钠水溶液中。在一个优选实施方式中，在搅拌条件下，将第二混合液滴加到第一混合液中的滴加速率为0.5～1mL/min。滴加速率过快或过慢，均会导致部分种子微球的溶胀速率较快，从而造成溶胀后的种子微球的尺寸不均一。在一个优选实施方式中，聚苯乙烯种子微球与环己烷的质量比为1:(0.8-1.2)。聚苯乙烯种子微球与环己烷的用量保持在合适的范围，能够有效的调控微球的尺寸。在一个优选实施方式中，第二混合液添加到第一混合液中，采用混合磁力搅拌条件下，溶胀5-8h；溶胀的温度为25-35℃，即得到第一溶胀液。在步骤S2中，先取过氧化二苯甲酰溶于的苯乙烯中，再依次加入二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸和甲苯，即得第二溶胀液。具体地，甲苯作为致孔剂，在与种子微球作用，以使种子微球形成多孔的结构。甲基丙烯酸与聚苯乙烯微球作用，使聚苯乙烯微球羧基化，其羧基能够与生物分子上的氨基基团以共价键结合的方式形成稳定的偶联生物分子，能够提供制备液相生物芯片的生物分子载体。在一个优选实施方式中，聚苯乙烯种子微球、甲苯与苯乙烯的质量比为1:(90～110):(90～110)。在一个优选实施方式中，取0.08-0.13重量份的过氧化二苯甲酰溶于9-11重量份的苯乙烯中，再依次加入9-11重量份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.4-0.6重量份的甲基丙烯酸和9-11重量份的甲苯。使过氧化二苯甲酰、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸、甲苯和苯乙烯的用量保持在合适的范围，过氧化二苯甲酰用量影响产生的游离基数目，进而影响反应初期活性链的数目，活性链相互缠结生成生长核，用量过大，会导致微球粒径分散性变差；二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸用量过大，粒径反而不会增大也会出现联体微球；苯乙烯用量多大，微球粒径也会增大，但是分散性会变差；甲苯用量过大，会使微球孔径变大，甚至会使微球破损。其中，甲基丙烯酸为功能单体，其用量与聚苯乙烯微球的用量保持在合理的范围，能够避免聚合过程中出现相分离、微球表面出现塌陷的现象。在一个优选实施方式中，取0.09-0.11重量份的过氧化二苯甲酰溶于9-11重量份的苯乙烯中，再依次加入9-11重量份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.4-0.6重量份的甲基丙烯酸和9-11重量份的甲苯。在一个优选实施方式中，步骤S3中，第二溶胀液添加到第一溶胀液中后，所得混合液分散于80mL质量百分比为0.2％-0.3％的十二烷基硫酸钠水溶液中，并于25-35℃条件下溶胀8-12h得到混合反应体系。在一个优选实施方式中，向混合反应体系中添加表面活性剂和阻聚剂，能够进一步调控所制备的多孔聚苯乙烯微球和微球中孔隙的尺寸。在一个优选实施方式中，表面活性剂可采用聚乙烯吡咯烷酮。在一个优选实施方式中，阻聚剂可采用次甲基蓝水溶液。在一个优选实施方式中，聚苯乙烯种子微球、聚乙烯吡咯烷酮与次甲基蓝的质量比为1:(18～22):(0.02～0.05)。具体地，表面活性剂与阻聚剂的用量，与聚苯乙烯种子微球的量保持在相应的比例，可以避免生成更多的聚合物链，使微球粒径更均一，分散性更好。在一个优选实施方式中，依次取1.5-2.3重量份的聚乙烯吡咯烷酮、380-420mL质量百分比为0.3％-1.2％的次甲基蓝水溶液，以及50-100mL超纯水加入到玻璃容器中，充分混匀后，添加到混合反应体系中，在70-100℃条件下，聚合反应10-15h即可得到多孔聚苯乙烯微球。在一个优选实施方式中，将反应所得产物采用500-800mL乙醇在超声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔聚苯乙烯微球的制备方法，其特征在于，包括：将聚苯乙烯种子微球溶液超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第一混合液，将环己烷超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第二混合液，将第二混合液逐滴滴加到第一混合液中溶胀。

【技术特征摘要】
1.一种多孔聚苯乙烯微球的制备方法，其特征在于，包括：将聚苯乙烯种子微球溶液超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第一混合液，将环己烷超声分散于十二烷基硫酸钠水溶液中得到第二混合液，将第二混合液逐滴滴加到第一混合液中溶胀。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述逐滴滴加的速率为0.5～1mL/min。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，聚苯乙烯种子微球与环己烷的质量比为1:(0.8-1.2)。4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，将第二混合液逐滴滴加到第一混合液中溶胀得到第一溶胀液，向所述第一溶胀液中添加第二溶胀液，所述第二溶胀液包括甲苯和苯乙烯；聚苯乙烯种子微球、甲苯与苯乙烯的质量比为1:(90～110):(90～110)。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，第二溶胀液与第一溶胀液混合得到混合液，将混合液分散于十二烷基硫酸钠水溶液中，于25～35℃下溶胀8～12h得混合反应体系。6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，向所述混合反应体系中添加表面活性剂和阻聚剂；表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，和/或，阻聚剂为次甲基蓝水溶液；聚苯乙烯种子微球、表面活性剂与阻聚剂的质量比为1:(18～22):(0.02～0.05)。7.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华林，张涛，张科登，
申请(专利权)人：湖北新纵科病毒疾病工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42