一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球及其制备方法，所述皮克林结构磁性荧光微球主体为聚苯乙烯微球，Fe3O4纳米粒子和CdSe/ZnS核壳量子点均匀分布于聚苯乙烯微球内，在聚苯乙烯微球表面均匀覆有一层聚苯乙烯纳米粒子。本发明专利技术提供的微球具有皮克林结构，颗粒均一，并且在微球表面均匀覆有一层聚苯乙烯纳米粒子，比表面积大，在蛋白纯化、化妆品领域等领域具有很好的应用前景。品领域等领域具有很好的应用前景。品领域等领域具有很好的应用前景。

An in-situ self grown Pickering structure magnetic fluorescent microspheres and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球及其制备方法


[0001]本专利技术属于苯乙烯的共聚物的组合物，具体涉及一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮克林乳液(Pickering emulsion)是由吸附到两相界面的固体微粒(如胶体SiO2)形成稳定的乳浊液。这种现象最早由Walter Ramsden在1903年发现，在1907年由S.U.Pickering进一步描述了该现象。如果油和水混合，则小油滴形成并分散于水中，最终液滴相聚并降低能量。如果添加到混合物中的固体颗粒移动到油水界面，则能预防液滴聚集并且能稳定乳液。皮克林乳液的稳定需要借助不同尺寸的颗粒扩散停留在界面形成一个较稳定的平衡状态，因此不同颗粒的表面湿润性将决定形成乳液归属何种类型。相比于传统乳液，Pickering乳液拥有独特的颗粒自组装特性，具有较高的稳定性、良好的生物相容性，且能选用生物大分子作为表面活性剂等优点。蛋白质、多糖、两亲性纳米粒子等都是极好的粒子乳化剂，这将为Pickering微球应用于生物医疗、化工生产等提供良好的理论基础。
[0003]目前制备Pickering乳液的方法主要有：
[0004](1)高温处理法
[0005]高温处理法是通过提高温度至乳胶粒子的玻璃化转变温度以上，使乳胶粒子融合在一起以固定纳米结构的一种方法，但高温处理法制备的自组装纳米材料会破坏封装在其中的热敏性物质，因此高温处理法对反应条件要求比较苛刻，往往需要达到一定的温度。
[0006](2)静电络合法
[0007]静电络合法利用相反电荷聚电解质的静电排斥及物理交联作用，制得的纳米材料更加灵活可变。静电络合法往往需要带正负电性的固体颗粒作为媒介，所用的固体颗粒通常需要采用溶解或煅烧等方法去除，这种方法会造成材料的浪费。
[0008](3)液相聚合法
[0009]液相聚合法是在粒子表面嫁接官能团，或在油水相中加入聚合物单体，使其在乳液内部或者界面发生聚合反应稳定纳米材料的方法，液相聚合法对反应条件要求较低，实验操作简单，反应条件温和，形成的纳米材料结构坚固。为了提高微球的均一性，可以将液相聚合法与膜乳化法进行结合。通过控制压力大小，控制微滴的尺寸，同时提高微滴的CV(变异系数)值。
[0010]膜乳化是将分散相或预混物通过微孔膜注入连续相而形成乳液的过程，主要有两种方法：直接乳化和预混膜乳化法。前者是直接在膜/连续相界面处产生细小液滴，后者使预混物通过膜，使液滴均匀化，最后液滴固化形成微球。采用膜乳化技术能够使合成出来的微球更加均一，具有良好的应用前景。
[0011]目前，均一的荧光微球被广泛应用于医疗诊断、药物递送及化妆品等领域。基于磁性荧光微球和光学编码的悬浮列阵技术具有对一种样品中多种蛋白，生物分子等进行同时
筛选和定量检测的能力，在体外诊断领域具有很高的研究和应用价值。
[0012]但是在皮克林乳液微滴的生成过程中，会出现一些微滴表面的纳米粒子分布不均一的情况，这种情况会大大的限制了皮克林微球的应用。因此开发一种形貌均一，纳米粒子分布均匀的皮克林磁性荧光微球显得尤为重要。

技术实现思路

[0013]根据先有技术存在的上述不足，本专利技术的目的之一是提供一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球。
[0014]为实现上述专利技术目的，具体技术方案如下：
[0015]一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球，所述皮克林结构磁性荧光微球主体为聚苯乙烯微球，Fe3O4纳米粒子和CdSe/ZnS核壳量子点均匀分布于聚苯乙烯微球内，在聚苯乙烯微球表面均匀覆有一层聚苯乙烯纳米粒子。聚苯乙烯纳米粒子主要是从聚苯乙烯微球表面原位自生长出来的，均匀地覆盖聚苯乙烯微球，形成主
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壳结构。
[0016]按上述方案，所述皮克林结构微球粒径为15～20μm，比表面积为600～800m2/g，CV值≤5％。
[0017]按上述方案，所述聚苯乙烯纳米粒子的粒径为10～200nm。
[0018]按上述方案，所述Fe3O4纳米粒子的粒径为10～20nm。
[0019]按上述方案，所述CdSe/ZnS核壳量子点的粒径为2～10nm。所述CdSe/ZnS核壳量子点的发射波长为630nm。
[0020]本专利技术的目的之二在于提供上述原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球的制备方法。
[0021]具体技术方案如下：
[0022]一种上述原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球的制备方法，具体步骤如下：
[0023]一、合成皮克林微滴
[0024]S1.将二氧化硅纳米粒子和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入去离子水中，超声分散均匀，作为流动相待用；
[0025]S2.将苯乙烯与表面带负电荷的油溶性Fe3O4纳米粒子分散液、表面带有负电荷的油溶性CdSe/ZnS核壳量子点分散液、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA，作为交联剂)、偶氮二异丁腈(AIBN，作为引发剂)混合，超声分散均匀，作为分散相待用；
[0026]S3.将S1所得流动相与S2所得分散相混合，使用超声波细胞破碎仪进行充分乳化，得到白色乳浊液；
[0027]二、合成皮克林结构磁性荧光微球
[0028]S4.将SPG膜置于去离子水中超声处理以激活所有的孔；
[0029]S5.将步骤S3所得白色乳浊液置于乳化器中作为分散相，打开磁力搅拌器，将乳化器插入去离子水中，以去离子水作为流动相，并向分散相施加压力使分散相通过SPG膜的孔隙流出进行二次乳化，待全部乳化后将乳化器及SPG膜取出，继续搅拌并加热进行聚合反应，最后将产物进行磁分离、洗涤、真空干燥即得到皮克林结构磁性荧光微球。
[0030]按上述方案，步骤S1所述二氧化硅纳米粒子粒径为2～10nm。
[0031]按上述方案，步骤S1所述流动相中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.05～0.1wt％，二氧
化硅纳米粒子的浓度为1.5～2wt％。
[0032]按上述方案，S2所述表面带负电荷的油溶性Fe3O4纳米粒子分散液的制备方法如下：将表面带有十八胺的Fe3O4纳米粒子超声分散于甲苯中，得到Fe3O4纳米粒子分散液，然后向Fe3O4纳米粒子分散液中加入油酸，室温下振荡过夜，然后将反应液离心、使用甲苯洗涤，所得固体重新分散于甲苯中，得到表面带负电荷的油溶性Fe3O4纳米粒子分散液。
[0033]按上述方案，所述Fe3O4纳米粒子分散液浓度为1～5mg/mL，所述表面带负电荷的油溶性Fe3O4纳米粒子分散液浓度为1～5mg/mL。
[0034]按上述方案，所述油酸与Fe3O4纳米粒子分散液的体积比为1～3：1。
[0035]按上述方案，S2所述表面带负电荷的油溶性CdSe/ZnS核壳量子点分散液的制备方法如下：将表面带有十八胺的CdSe/ZnS核壳量子点超声分散于甲苯中，得到CdSe/ZnS核壳量子点分散液，然后向CdSe/ZnS核壳量子点中加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球，其特征在于，所述皮克林结构磁性荧光微球主体为聚苯乙烯微球，Fe3O4纳米粒子和CdSe/ZnS核壳量子点均匀分布于聚苯乙烯微球内，在聚苯乙烯微球表面均匀覆有一层聚苯乙烯纳米粒子。2.根据权利要求1所述的原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球，其特征在于，所述皮克林结构微球粒径为15～20μm，比表面积为600～800m2/g，CV值≤5％。3.根据权利要求1所述的原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球，其特征在于，所述聚苯乙烯纳米粒子的粒径为10～200nm；所述Fe3O4纳米粒子的粒径为10～20nm；所述CdSe/ZnS核壳量子点的粒径为2～10nm。4.一种权利要求1
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3任一项所述的原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：一、合成皮克林微滴S1.将二氧化硅纳米粒子和聚乙烯吡咯烷酮加入去离子水中，超声分散均匀，作为流动相待用；S2.将苯乙烯与表面带负电荷的油溶性Fe3O4纳米粒子分散液、表面带有负电荷的油溶性CdSe/ZnS核壳量子点分散液、二甲基丙烯酸乙二醇酯、偶氮二异丁腈混合，超声分散均匀，作为分散相待用；S3.将S1所得流动相与S2所得分散相混合，使用超声波细胞破碎仪进行充分乳化，得到白色乳浊液；二、合成皮克林结构磁性荧光微球S4.将SPG膜置于去离子水中超声处理以激活所有的孔；S5.将步骤S3所得白色乳浊液置于乳化器中作为分散相，打开磁力搅拌器，将乳化器插入去离子水中，以去离子水作为流动相，并向分散相施加压力使分散相通过SPG膜的孔隙流出进行二次乳化，待全部乳化后将乳化器及SPG膜取出，继续搅拌并加热进行聚合反应，最后将产物进行磁分离、洗涤、真空干燥即得到皮克林结构磁性荧光微球。5.根据权利要求4所述的原位自生长的皮克林结构磁性荧光微球的制备方法，其特征在于，步骤S1所述二氧化硅纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽钦，孙艺，
申请(专利权)人：苏州纳玲珑生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：