光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球及荧光编码磁性微球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球及荧光编码磁性微球的制备方法，该磁性多孔微球的制备方法，包括以下步骤：1)制备单分散聚苯乙烯种子微球；2)制备单分散多孔微球；3)制备磁性多孔微球；4)制备DR

【技术实现步骤摘要】
光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球及荧光编码磁性微球的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，特别涉及一种光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球及荧光编码磁性微球的制备方法。

技术介绍

[0002]重氮树脂(DR)是一种水溶性阳离子聚合物，它可以很好的通过静电力附着在带负电荷物体的表面上，通过在紫外线(UV)辐射下重氮基团的分解，离子键与各种带负电荷的官能团发生共价键转化。因此，使用DR封装多孔微球是方便的并且封装后的微球表现出更优异的稳定性。多孔微球由于其粒径可控、内部多孔，高比表面积和表面电荷可控在制备单分散磁性微球方法具有明显的优势，通过原位生成Fe3O4可以制备高磁含量可控的磁性微球，但是由于多孔结构内部Fe3O4易于外界环境接触产生氧化磁性减弱或磁性颗粒泄露等情况严重影响其稳定性，而且裸漏的Fe3O4影响了微球进一步应用。因此对多孔磁性微球表面包覆是必须的。
[0003]美国专利US4654267制备交联多孔聚合物微球，接着用共沉淀法在制备得到的多孔微球内部和表面直接沉积磁性纳米粒子。为了解决磁球的多孔性，首先接枝可聚合的单体再用表面用亲水性的聚合物包裹，这样得到的微球单分散，磁响应性好，但是其包覆步骤复杂。
[0004]美国专利US9376613B2通过非交联聚苯乙烯微球表面组装磁性纳米粒子，然后用单体溶胀聚合使聚合物包覆于聚苯乙烯微球表面，该方法制备的磁性微球粒径均一、表面包覆效果好，但是其磁含量受限制，磁响应性较差。
[0005]专利CN201811217589.5报导了一种磁性微球的制备方法，首先使用多孔微球原位生产磁性纳米粒子，然后修饰PEI并包覆二氧化硅，最后氨基和羧基化。表面硅烷功能化的试剂相对于聚合物功能化性能较差，硅烷化试剂稳定性较差容易脱落，且硅烷化密度不易控制，现在大部分试剂盒中极少应用硅基材料，因此也限制了其应用。
[0006]综上所述，磁性微球在表面包覆任然存在诸多问题，有必要提供一种更可靠的方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球及荧光编码磁性微球的制备方法。本专利技术设计了重氮树脂
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聚丙烯酸包覆磁性多孔微球，保障了磁性微球的稳定性同时在包覆过程中添加一定数量的荧光物质实现了荧光编码，由于聚合物含有大量的羧基可以更方便的用于蛋白修饰。
[0008]本专利技术首先我们通过二步种子溶胀法制备出聚(苯乙烯/二乙基苯/丙烯酸)多孔微球，该聚合物多孔微球具有均匀的尺寸、多孔结构和较大的比表面积，通过原位生成法在多孔球内部原位生成磁性四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子合成高磁含量和磁响应强度的磁性
微球。然后将重氮树脂、PAA(聚邻苯二甲酰胺)依次涂敷于磁性聚(苯乙烯/二乙基苯/丙烯酸)多孔微球表面，在光照条件下实现共价交联包覆和羧基化修饰，由于重氮树脂的包覆增加了磁性微球的稳定性，同时该结构可以提高量子点和荧光染料编码微球的稳定性，防止荧光泄露，表面PAA赋予了编码微球大量的羧基更便于蛋白的修饰进而应用于检测系统。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球的制备方法，包括以下步骤：
[0010]1)制备单分散聚苯乙烯种子微球；
[0011]2)通过单分散聚苯乙烯种子微球制备单分散多孔微球；
[0012]3)通过单分散多孔微球制备磁性多孔微球；
[0013]4)制备DR
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PAA包覆的磁性多孔微球：
[0014]4‑
1)将磁性多孔微球分散于DR溶液中超声分散吸附DR，然后洗去微球表面多余的DR，得到包覆DR的磁性多孔微球；
[0015]4‑
2将包覆DR的磁性多孔微球加入到PAA溶液中自组装PAA层，然后洗去多余PAA；
[0016]4‑
3)将步骤4
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2)得到的微球置于紫外光或可见光下完成共价包覆，得到DR
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PAA包覆的磁性多孔微球。
[0017]优选的是，所述步骤1)具体包括：
[0018]1‑
1)将PVP溶解于无水乙醇中，将得到的溶液加入到第一反应器中，于加热条件下反应；
[0019]1‑
2)将AIBN溶解于苯乙烯中，超声分散，将得到的溶液加入到所述第一反应器中，通入N2，反应；
[0020]1‑
3)反应结束后离心；
[0021]1‑
4)离心后，取得到的单分散聚苯乙烯种子微球，清洗，干燥过夜。
[0022]优选的是，所述步骤1)具体包括：
[0023]1‑
1)将PVP溶解于无水乙醇中，将得到的溶液加入到第一反应器中，然后于70℃条件下反应24h；
[0024]1‑
2)将AIBN溶解于苯乙烯中，超声分散，将得到的溶液加入到所述第一反应器中，超声分散，通入N
2 10min后，反应24h；
[0025]1‑
3)反应结束后在2000r/min下离心3min；
[0026]1‑
4)离心后，取得到的单分散聚苯乙烯种子微球，用乙醇超声清洗清洗，干燥过夜。
[0027]优选的是，所述步骤2)具体包括：
[0028]2‑
1)将单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中，得到的溶液倒入第二反应器中，搅拌；
[0029]2‑
2)将甲苯、邻苯二甲酸二丁酯加入到十二烷基硫酸钠溶液中分散均匀，然后倒入所述第二反应器中，与步骤2
‑
1)的溶液混合，反应；
[0030]2‑
3)将过氧化苯甲酰、苯乙烯、丙烯酸混合均匀，然后加入到十二烷基硫酸钠水溶液和二乙烯基苯的混合物中，混合均匀后加入到所述第二反应器中，与步骤2
‑
2)的产物混合，反应；
[0031]2‑
4)向所述第二反应器中加入聚乙烯醇水溶液，充入氮气，加热条件下搅拌反应；
[0032]2‑
5)得到的产物清洗干净，制得单分散多孔微球。
[0033]优选的是，所述步骤2)具体包括：
[0034]2‑
1)将单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中，得到的溶液倒入第二反应器中，300rpm下搅拌；
[0035]2‑
2)将甲苯、邻苯二甲酸二丁酯加入到十二烷基硫酸钠溶液中分散均匀，然后倒入所述第二反应器中，与步骤2
‑
1)的溶液混合，在30℃下反应24h；
[0036]2‑
3)将过氧化苯甲酰、苯乙烯、丙烯酸混合均匀，然后加入到十二烷基硫酸钠水溶液和二乙烯基苯的混合物中，混合均匀后加入到所述第二反应器中，与步骤2
‑
2)的产物混合，在30℃下反应24h；
[0037]2‑
4)向所述第二反应器中加入聚乙烯醇水溶液，充入氮气10min，70℃下搅拌反应24h；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备单分散聚苯乙烯种子微球；2)通过单分散聚苯乙烯种子微球制备单分散多孔微球；3)通过单分散多孔微球制备磁性多孔微球；4)制备DR
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PAA包覆的磁性多孔微球：4
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1)将磁性多孔微球分散于DR溶液中超声分散吸附DR，然后洗去微球表面多余的DR，得到包覆DR的磁性多孔微球；4
‑
2将包覆DR的磁性多孔微球加入到PAA溶液中自组装PAA层，然后洗去多余PAA；4
‑
3)将步骤4
‑
2)得到的微球置于紫外光或可见光下完成共价包覆，得到DR
‑
PAA包覆的磁性多孔微球。2.根据权利要求1所述的光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：1
‑
1)将PVP溶解于无水乙醇中，将得到的溶液加入到第一反应器中，于加热条件下反应；1
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2)将AIBN溶解于苯乙烯中，超声分散，将得到的溶液加入到所述第一反应器中，通入N2，反应；1
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3)反应结束后离心；1
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4)离心后，取得到的单分散聚苯乙烯种子微球，清洗，干燥过夜。3.根据权利要求2所述的光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：1
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1)将PVP溶解于无水乙醇中，将得到的溶液加入到第一反应器中，然后于70℃条件下反应24h；1
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2)将AIBN溶解于苯乙烯中，超声分散，将得到的溶液加入到所述第一反应器中，超声分散，通入N
2 10min后，反应24h；1
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3)反应结束后在2000r/min下离心3min；1
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4)离心后，取得到的单分散聚苯乙烯种子微球，用乙醇超声清洗清洗，干燥过夜。4.根据权利要求2或3所述的光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：2
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1)将单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中，得到的溶液倒入第二反应器中，搅拌；2
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2)将甲苯、邻苯二甲酸二丁酯加入到十二烷基硫酸钠溶液中分散均匀，然后倒入所述第二反应器中，与步骤2
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1)的溶液混合，反应；2
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3)将过氧化苯甲酰、苯乙烯、丙烯酸混合均匀，然后加入到十二烷基硫酸钠水溶液和二乙烯基苯的混合物中，混合均匀后加入到所述第二反应器中，与步骤2
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2)的产物混合，反应；2
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4)向所述第二反应器中加入聚乙烯醇水溶液，充入氮气，加热条件下搅拌反应；2
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5)得到的产物清洗干净，制得单分散多孔微球。5.根据权利要求4所述的光敏性重氮树脂包覆的磁性多孔微球的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：2
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1)将单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中，得到的溶液倒入第二反应器中，300rpm
下搅拌；2
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2)将甲苯、邻苯二甲酸二丁酯加入到十二烷基硫酸钠溶液中分散均匀，然后倒入所述第二反应器中，与步骤2
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1)的溶液混合，在30℃下反应24h；2
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3)将过氧化苯甲酰、苯乙烯、丙烯酸混合均匀，然后加入到十二烷基硫酸钠水溶液和二乙烯基苯的混合物中，混合均匀后加入到所述第二反应器中，与步骤2
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2)的产物混合，在30℃下反应24h；2
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4)向所述第二反应器中加入聚乙烯醇水溶液，充入氮气10min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何良，南雪燕，刘志周，王彤，白鹏利，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：