[發明專利]一種近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球的制備方法

有效

• 申請號: 201310659061.4
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103739762A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 劉清浩;郭金春;劉紅彥;王俊美
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F226/06;C08F8/36;C08F257/02;C08F230/08;C09K11/06
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明涉及一種熒光微球的制備方法，特別是涉及一種近紫外功能性聚苯乙烯共聚熒光微球的制備方法。

背景技術

熒光微球具有穩定的形態結構及高效的發光效率，受外界條件如溶劑、熱、電、磁等的影響比純粹的熒光化合物小，在許多領域尤其是生物醫學領域有著極其重要的應用，如免疫檢測、細胞標記以及高通量藥物篩選、固定化酶、細胞表面抗原的檢測、退行性神經病變示蹤物、吞噬功能的檢測、基因研究、敏感性診斷試劑質量控制等。其中單分散微米級的熒光微球(1-10μm)應用非常廣泛，特別是在流式細胞儀中的應用。

CN?1278534A公開了熒光標記的高分子微球及其制備方法，首先用高分子合成方法制得納米級或微米級的高分子微球，并用其吸附或鍵合熒光分子或熒光探針制備得到熒光微球。該方法制備的吸附熒光微球中熒光染料易泄漏、淬滅，在測試時會造成樣品污染。

文獻(Dyes?and?Pigments,?2009,?82,?134-141)報道了以N-烯丙基萘酰亞胺和苯乙烯為原料，采用無皂乳液聚合的方法制備熒光微球，然而該熒光微球表面缺少功能基團，不便后續生物學等方面的研究。

眾所周知，聚苯乙烯微球具有粒徑大小可控、分散性好、比表面積大、有生物惰性、不被一般溶劑溶解或溶脹、吸附性強、凝聚性好，以及表面反應活性高等特異性質，對諸如蛋白質、染料、親配位體等物質具有好的結合能力，很適合作為生物分析中熒光物質的載體。將聚苯乙烯微球與具有雙鍵的熒光染料結合，其穩定的形態結構及穩定和高效的發光效率，對生物體進行標記、檢測及篩選等方面的應用甚多。

但是，現有報道中所使用的熒光染料大都是發紅光或綠光的熒光材料，沒有使用發藍光的熒光材料。另外，據文獻(Journal?of?Materials?Chemistry,?2009,?19,?2018-2025)報道，由于具有雙鍵的熒光染料分子較大，在共聚過程中存在一定程度的空間位阻，具有自阻聚作用，同時加入的雙鍵熒光染料會破壞原本空白微球穩定的聚合條件，不易形成粒徑均一的聚苯乙烯共聚熒光微球。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有良好的單分散性，熒光性能好且穩定的帶有功能基團的近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球的制備方法。

本發明提供的近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球的制備方法是以苯乙烯和N-烯丙基咔唑為原料，共聚獲得熒光微球，再在微球表面分別引入磺酸基或羥基基團。

其具體制備方法包括以下步驟：

1)、將引發劑偶氮二異丁腈、分散劑聚乙烯吡咯烷酮置于無水乙醇中得到澄清透明溶液，向溶液中同時加入苯乙烯和N-烯丙基咔唑，氮氣保護下，于65～70℃共聚反應12～24h，得到聚苯乙烯共聚熒光微球；其中，所述N-烯丙基咔唑的加入量為苯乙烯質量的0.4～0.9%。

2)、取上述聚苯乙烯共聚熒光微球分散于濃硫酸中，40～60℃反應6～8h，水洗至中性，干燥得到磺酸基功能性近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球；或者將上述聚苯乙烯共聚熒光微球、偶氮二異丁腈和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷分散于乙醇水溶液中，氮氣保護下65～70℃反應24～36h，洗滌干燥得到羥基功能性近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球。

上述步驟1)的共聚反應中，所述引發劑偶氮二異丁腈的用量是苯乙烯質量的1.8～2.3%；分散劑聚乙烯吡咯烷酮的用量是苯乙烯質量的4.6～6.2%。

上述步驟2)中羥基功能性近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球的制備中，所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量是聚苯乙烯共聚熒光微球質量的2～7倍，偶氮二異丁腈的用量是聚苯乙烯共聚熒光微球質量的0.24～0.48倍，所述乙醇水溶液優選乙醇與水按照5∶1混合得到的溶液。

本發明將上述制備方法得到的聚苯乙烯共聚熒光微球先后用去離子水和乙醇反復洗滌，直至洗滌液不再檢測出熒光后，于50℃真空干燥得到最終熒光微球產品。并采用同樣的方法洗滌和干燥得到磺酸基或羥基功能性近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球。

本發明采用分散聚合的方法，將具有雙鍵的苯乙烯和N-烯丙基咔唑兩種單體進行共聚，制備得到了聚苯乙烯共聚熒光微球，并進而對其表面進行改性，得到了功能性近紫外聚苯乙烯共聚熒光微球。