阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，1）阳离子聚合物壳层的合成：将种子微球分散在有机溶剂中，然后加入阳离子单体、引发剂和交联剂，反应一定温度一定时间得到阳离子聚合物壳层包被的聚合物微球；2）羧基磁颗粒的制备：称取一定量的铁盐溶解在一定量的去离子水中，搅拌一定时间后加入碱性溶液，反应一定时间后得到磁颗粒，磁分离洗涤后加入一定量的柠檬酸钠，磁分离洗涤后备用；3）磁性微球的制备：将一定浓度阳离子聚合物包被的聚合物微球溶液与一定浓度的磁颗粒溶液按一定的比例混合，得到磁性微球。壳层的厚度可以通过加入的阳离子单体的量来调节；壳层的蓬松程度可以通过改变阳离子单体和交联剂的量来改变。

Preparation of magnetic shell core microspheres modified by cationic polymer

【技术实现步骤摘要】
阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法
本专利技术属于磁性聚合物微球制备领域，具体涉及一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法。
技术介绍
目前，磁性微球作为一种新型的生物分离技术和靶向药物的载体，受到人们的广泛关注和研究。磁性微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性粒子结合形成具有一定磁性及特殊结构的复合微球。磁性微球兼具高分子微球的众多特性和磁响应性，不但能通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基（如—OH、—COOH、—CHO、—NH2、—SH等）与其它小分子、大分子或细胞等生物活性物质结合，还能通过磁核对外磁场的响应，在磁场中定向移动，利用这一性质可以对磁性微球进行定位，或将磁性微球从周围介质（多为液体）中分离出来，借磁性微球对研究对象施力。磁性微球集载体功能和分离功能于一身，利用物理学、化学和生物学原理，将许多烦琐复杂的操作简单化，使传统测试的周期大大缩短。因此，磁性微球在靶向给药、细胞分离、亲合色谱、核酸研究，固定化酶等许多领域得到广泛应用，另外磁性微球也被广泛应用于有机和生化合成、生物催化、环境/食品微生物检测等领域。现有的应用较为广泛的磁性微球的主流制备方法有：（1）以羧基微球为核，在羧基微球的表面吸附阳离子聚合物，然后通过阳离子聚合物再吸附磁流体，多次反复后形成具有一定磁性能的微球，参见美国专利U.S.Pat.NO.7989065B2；（2）以多孔微球为核，通过处理后使得其带氨基然后吸附铁盐后用浓氨水共沉淀形成磁颗粒，使得多孔微球带磁性，参见美国专利U.S.Pat.NO.4654267。这两种方法都存在着一些缺陷，如种子微球的粒径不能太小、吸附的磁颗粒容易脱落、处理过程繁琐、工艺路线长等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提供阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法。该方法制备的磁性壳核微球粒径均匀、粒径分布宽、壳层厚度可控，并且工艺简单便捷。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到：一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，其特征在于：步骤为：1）阳离子聚合物壳层的合成：将种子微球分散在有机溶剂中，然后加入阳离子单体、引发剂和交联剂，反应一定温度一定时间得到阳离子聚合物壳层包被的聚合物微球；2）羧基磁颗粒的制备：称取一定量的铁盐溶解在一定量的去离子水中，搅拌一定时间后加入碱性溶液，反应一定时间后得到磁颗粒，磁分离洗涤后加入一定量的柠檬酸钠，磁分离洗涤后备用；3）磁性微球的制备：将一定浓度阳离子聚合物包被的聚合物微球溶液与一定浓度的磁颗粒溶液按一定的比例混合，得到磁性微球。进一步的，通过改变阳离子单体和交联剂的量来调节壳层的蓬松度。进一步的，所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）。进一步的，所述的羧基磁颗粒为粒径在10nm-50nm且带有羧基的自制的磁性纳米粒子。进一步的，所述的壳层厚度可以通过加入的阳离子单体的量来调节。进一步的，所述的阳离子单体的量为种子微球的0-10倍。进一步的，反应温度为60-90℃，反应时间为1-5小时。进一步的，所述的种子微球为聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球中的一种或多种。进一步的，所述的种子微球的粒径为100nm-20um。进一步的，所述的铁盐为二价铁盐和三价铁盐，所述二价铁盐优选硫酸亚铁、氯化亚铁，所述三价铁盐优选氯化铁、硫酸铁，所述有机溶剂优选乙醇和乙腈，所述引发剂优选偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈，所述交联剂优选二乙烯基苯、二异氰酸酯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺。本专利技术的有益效果是：核壳结构磁性微球的粒径分布宽，可从几十纳米到几十微米，而且核的材质可以是聚合物也可以是无机金属材料；壳层的厚度可以通过加入的阳离子单体的量来调节；壳层的蓬松程度可以通过改变阳离子单体和交联剂的量来改变；整个工艺流程简单便捷。具体实施方式实施例1：称取10g聚苯乙烯微球（500nm）溶液（10wt%）磁分离后去掉上层的清液后分散在100ml的乙腈溶液中，再加入5g的DMC、0.25g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.1g的偶氮二异丁腈。整个溶液再细胞粉碎机上超声5min后倒入三口烧瓶中，搅拌均匀，加热至70℃，反应5小时，得到包被有阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球。将得到的包被有阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球通过离心的方式进行离心洗涤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3次，得到核壳结构阳离子聚合物包被的聚苯乙烯微球，装入离心管备用。将0.5mol/L的Fe2+溶液和0.5mol/L的Fe3+溶液，按照1：2的体积比加入到四口烧瓶中，搅拌3小时，缓慢滴加浓氨水，搅拌，室温反应2小时，使铁离子共沉淀形成10-50nm的磁颗粒，然后磁分离洗涤。将洗涤好的磁颗粒分散在水中，加入一定量的柠檬酸钠，倒入四口烧瓶中，加热至90℃，反应1小时，磁分离洗涤三次，装入离心管备用。将羧基修饰的磁颗粒与包被阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球按一定的比例混合搅拌过夜，通过磁分离的方法进行洗涤，用乙醇和去离子水分别洗涤三次，装入离心管备用。实施例2：称取10g聚苯乙烯微球（900nm）溶液（10wt%）磁分离后去掉上层的清液后分散在100ml的乙腈溶液中，再加入5g的DMC、0.25g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.1g的偶氮二异丁腈。整个溶液再细胞粉碎机上超声5min后倒入三口烧瓶中，搅拌均匀，加热至70℃，反应5小时，得到包被有阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球。将得到的包被阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球通过离心的方式进行离心洗涤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3次，得到核壳结构阳离子聚合物包被的聚苯乙烯微球，装入离心管备用。将0.5mol/L的Fe2+溶液和0.5mol/L的Fe3+溶液，按照1：2的体积比加入到四口烧瓶中，搅拌3小时，缓慢滴加浓氨水，搅拌，室温反应2小时，使铁离子共沉淀形成10-50nm的磁颗粒，然后磁分离洗涤。将洗涤好的磁颗粒分散在水中，加入一定量的柠檬酸钠，倒入四口烧瓶中，加热至90℃，反应1小时，磁分离洗涤三次，装入离心管备用。将羧基修饰的磁颗粒与包被阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球按一定的比例混合搅拌过夜，通过磁分离的方法进行洗涤，用乙醇和去离子水分别洗涤三次，装入离心管备用。实施例3：称取10g聚苯乙烯微球（5um）溶液（10wt%）磁分离后去掉上层的清液后分散在100ml的乙腈溶液中，再加入10g的DMC、0.5g的二乙烯基苯和0.2g的偶氮二异丁腈。整个溶液再细胞粉碎机上超声5min后倒入三口烧瓶中，搅拌均匀，加热至70℃，反应5小时，得到包被有阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球。将得到的包被阳离子聚合物壳层的聚苯乙烯微球通过离心的方式进行离心洗涤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3次，得到核壳结构阳离子聚合物包被的聚苯乙烯微球，装入离心管备用。将0.5mol/L的Fe2+溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，其特征在于：步骤为：/n1）阳离子聚合物壳层的合成：将种子微球分散在有机溶剂中，然后加入阳离子单体、引发剂和交联剂，反应一定温度一定时间得到阳离子聚合物壳层包被的聚合物微球；/n2）羧基磁颗粒的制备：称取一定量的铁盐溶解在一定量的去离子水中，搅拌一定时间后加入碱性溶液，反应一定时间后得到磁颗粒，磁分离洗涤后加入一定量的柠檬酸钠，磁分离洗涤后备用；/n3）磁性微球的制备：将一定浓度阳离子聚合物包被的聚合物微球溶液与一定浓度的磁颗粒溶液按一定的比例混合，得到磁性微球。/n

【技术特征摘要】
1.一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，其特征在于：步骤为：
1）阳离子聚合物壳层的合成：将种子微球分散在有机溶剂中，然后加入阳离子单体、引发剂和交联剂，反应一定温度一定时间得到阳离子聚合物壳层包被的聚合物微球；
2）羧基磁颗粒的制备：称取一定量的铁盐溶解在一定量的去离子水中，搅拌一定时间后加入碱性溶液，反应一定时间后得到磁颗粒，磁分离洗涤后加入一定量的柠檬酸钠，磁分离洗涤后备用；
3）磁性微球的制备：将一定浓度阳离子聚合物包被的聚合物微球溶液与一定浓度的磁颗粒溶液按一定的比例混合，得到磁性微球。


2.根据权利要求1所述的一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，其特征在于：通过改变阳离子单体和交联剂的量来调节壳层的蓬松度。


3.根据权利要求1所述的一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，其特征在于：所述的阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）。


4.根据权利要求1所述的一种阳离子聚合物改性的磁性壳核微球的制备方法，其特征在于：所述的羧基磁颗粒为粒径在10nm-50nm且带有羧基的自制的磁性纳米粒子。


5.根据权利要求1所述的一种阳离子聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘照关，杨永哲，杜德状，
申请(专利权)人：苏州为度生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32