一种温敏性磁性多孔微球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备温敏性磁性多孔微球方法。该方法制备的温敏性磁性多孔微球粒径为10～30μm，比表面积和孔隙率分别为95.1％和20.1m

Preparation of a Thermosensitive Magnetic Porous Microsphere

【技术实现步骤摘要】
一种温敏性磁性多孔微球的制备方法
本专利技术涉及一种温敏性磁性多孔微球的制备方法，属于功能高分子多孔材料

技术介绍
聚合物微球是指粒径在数十到数百微米尺寸范围内的圆球形状的聚合物粒子。聚合物微球由于小的尺寸和体积使得整个粒子对外界刺激具有响应速率快和反应速率高等特点，且大的比表面积可作为吸附、脱附、化学反应和光散射的位置。聚合物微球作为酶、蛋白质等活性分子的载体，在医学诊断，临床检验，生物传感器等领域都显示出良好的应用前景。作为生物活性分子固定化载体，亲水性的水凝胶和疏水性的微球都是很好的生物活性分子载体，亲水性的水凝胶具有一定的柔顺性和相容性，疏水性微球具有良好的机械强度，将二者的特点结合，将对生物分子的固定更为有利。例如，曹堃等人利用乳液种子半连续聚合法得到聚苯乙烯微球，后通过紫外光接枝聚合方法在其表面接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)得到表面带毛发状温敏性高分子聚苯乙烯微球(曹堃,等.聚苯乙烯微球表面温敏性毛发特性研究.高分子材料科学与工程,2005,21,278)。然而此方法制备的聚苯乙烯微球为实心微球，无多孔结构，比表面积低，限制了其对外界的刺激响应速率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种简单、快捷、易操作的温敏性磁性聚合物多孔微球的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种温敏性磁性多孔微球的制备方法，其包括如下步骤：S1、将聚苯乙烯加入由四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和乙酸乙酯组成的三元混合溶剂中，混匀后，加入纳米羟基磷灰石和纳米四氧化三铁，混匀得到的淬火液；S2、将所述淬火液在-40～-10℃下淬火后，除去三元混合溶剂，经冷冻干燥得到聚苯乙烯磁性多孔微球；S3、将N-异丙基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵溶于蒸馏水中，加入经二苯酮活化的聚苯乙烯磁性多孔微球，在氮气氛下进行紫外光辐照聚合，得到聚苯乙烯磁性多孔微球接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)，即所述的温敏性磁性多孔微球。作为优选方案，所述淬火液中，聚苯乙烯为0.8～1.2重量份、四氢呋喃为4～7重量份、N,N-二甲基甲酰胺为2～3重量份、乙酸乙酯为1～3重量份、纳米羟基磷灰石为0.001～0.003重量份、纳米四氧化三铁为0.01～0.05重量份。作为优选方案，所述淬火时间为3～6h。作为优选方案，所述聚苯乙烯磁性多孔微球的活化方法为：将聚苯乙烯磁性多孔微球在二苯酮的乙醇溶液中浸泡5min后，取出，真空干燥，备用。作为优选方案，所述二苯酮的乙醇溶液中，二苯酮的质量分数为5％。作为优选方案，所述N-异丙基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和聚苯乙烯磁性多孔微球的重量比为(5～10)：(0.1～0.2)：(0.1～0.2)：(1～2)。作为优选方案，所述紫外的功率为500W，辐照时间为40min。本专利技术的机理在于：以廉价的聚苯乙烯为聚合物，纳米羟基磷灰石为成核剂，通过液-液相分离后，使聚苯乙烯发生结晶，包括晶核的形成和晶体的生长，形成球晶，即多孔微球结构。由于磁性纳米四氧化三铁的加入，使制备的多孔微球具有磁性。将磁性多孔微球通过二苯酮活化得到自由基，最后通过紫外辐射聚合法将N-异丙基丙烯酰胺接枝到聚苯乙烯磁性多孔微球上。利用N-异丙基丙烯酰胺的温敏特性，纳米四氧化三铁的磁性、多孔微球的大比表面积和高孔隙率，使温敏性磁性多孔微球在溶胀和收缩时有利于水分子的扩散，大大提高了多孔微球温度响应速率。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、通过热致相分离方法制备聚苯乙烯磁性多孔微球，工艺简单、快捷、易操作，非常适用于工业化生产；2、将温敏性的N-异丙基丙烯酰胺接枝到聚苯乙烯磁性多孔微球表面，缩小了聚N-异丙基丙烯酰胺的体积尺寸，增大了比表面积和孔隙率，温度响应速率大大提高；3、将具有磁性的纳米四氧化三铁，加入多孔微球体系中，使制备的多孔微球不仅具有温度响应性，还具有磁性，利用四氧化三铁磁性纳米粒子的磁导向性来实现靶向治疗的目的。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1本专利技术实施例1制备的温敏性磁性多孔微球的扫描电镜图；图2本专利技术实施例1制备的温敏性磁性多孔微球的溶胀率随温度变化曲线。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例11)淬火溶液的配制将0.9g聚苯乙烯加入5g四氢呋喃、2gN,N-二甲基甲酰胺和2g乙酸乙酯混合溶液中，常温下搅拌溶解。将0.001g纳米羟基磷灰石和0.015g纳米四氧化三铁加入上述溶液中，常温下搅拌分散，得到淬火溶液。2)淬火将淬火溶液倒入培养皿中，放入-20℃冰箱中淬火6h，淬火结束后将培养皿放入冰水混合物中，每6h换一次蒸馏水，换4次，萃取除去三元混合溶剂，。最后冷冻干燥得到聚苯乙烯磁性多孔微球。3)磁性多孔微球活化将聚苯乙烯磁性多孔微球浸泡在5g二苯酮和95g乙醇的混合溶液中活化，5min后取出，真空干燥，备用。4)磁性多孔微球接枝聚合将1.0g活化后的聚苯乙烯磁性多孔微球浸泡在6gN-异丙基丙烯酰胺、0.1gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.1g过硫酸铵和200mL蒸馏水中，体系中通氮气保护。开启500W功率的紫外光源，辐射40min。反应结束后，将所得产物用蒸馏水洗涤，冷冻干燥，得到聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球，即所述的温敏性磁性多孔微球。。聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球的直径为18.21±7.23μm，如图1所示。孔隙率和比表面积分别为95.1％和20.1m2/g。聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球达到溶胀平衡时的溶胀率为26.7g/g。图2为聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球溶胀比随温度变化曲线，从图中可知，聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球在28.2℃开始快速失水，约41.2℃达到平衡，在36.6℃附近出现了良好的温度敏感特性。聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球在1min内的去水率达到61.2％。聚苯乙烯接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)磁性多孔微球表观饱和磁化强度为0.059emu/g。实施例21)淬火溶液的配制将1.2g聚苯乙烯加入6g四氢呋喃、3gN,N-二甲基甲酰胺和3g乙酸乙酯混合溶液中，常温下搅拌溶解。将0.002g纳米羟基磷灰石和0.003g纳米四氧化三铁加入上述溶液中，常温下搅拌分散，得到淬火溶液。2)淬火将淬火溶液倒入培养皿中，放入-30℃冰箱中淬火4h，淬火结束后将培养皿放入冰水混合物中，每6h换一次蒸馏水，换4次，萃取除去三元混合溶剂，。最后冷冻干燥得到聚苯乙烯磁性多孔微球。3)磁性多孔微球活化将聚苯乙烯磁性多孔微球浸泡在5g二苯酮和95g乙醇的混合溶液中活化，5min后取出，真空干燥，备用。4)磁性多孔微球接枝聚合将1.5g活化后的聚苯乙烯磁性多孔微球浸泡在6gN-异丙基丙烯酰胺、0.15gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.13g过硫酸铵和20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温敏性磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚苯乙烯加入由四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺和乙酸乙酯组成的三元混合溶剂中，混匀后，加入纳米羟基磷灰石和纳米四氧化三铁，混匀得到的淬火液；S2、将所述淬火液在‑40～‑10℃下淬火后，除去三元混合溶剂，经冷冻干燥得到聚苯乙烯磁性多孔微球；S3、将N‑异丙基丙烯酰胺、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵溶于蒸馏水中，加入经二苯酮活化的聚苯乙烯磁性多孔微球，在氮气氛下进行紫外光辐照聚合，得到聚苯乙烯磁性多孔微球接枝聚(N‑异丙基丙烯酰胺)，即所述的温敏性磁性多孔微球。

【技术特征摘要】
1.一种温敏性磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚苯乙烯加入由四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和乙酸乙酯组成的三元混合溶剂中，混匀后，加入纳米羟基磷灰石和纳米四氧化三铁，混匀得到的淬火液；S2、将所述淬火液在-40～-10℃下淬火后，除去三元混合溶剂，经冷冻干燥得到聚苯乙烯磁性多孔微球；S3、将N-异丙基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵溶于蒸馏水中，加入经二苯酮活化的聚苯乙烯磁性多孔微球，在氮气氛下进行紫外光辐照聚合，得到聚苯乙烯磁性多孔微球接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)，即所述的温敏性磁性多孔微球。2.如权利要求1所述的温敏性磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，所述淬火液中，聚苯乙烯为0.8～1.2重量份、四氢呋喃为4～7重量份、N,N-二甲基甲酰胺为2～3重量份、乙酸乙酯为1～3重量份、纳米羟基磷灰石为0.001～0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞来，林皓，刘淑琼，苏丽鳗，江慧华，
申请(专利权)人：晋江瑞碧科技有限公司，武夷学院，
类型：发明
国别省市：福建,35