[發明專利]一種核-殼型熒光微球的制備方法

在審

• 申請號: 201410223037.0
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN103992449A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 高林;李春香;李秀穎;王吉祥;閆永勝
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/56;C08F222/14;C09K11/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種核-殼型熒光微球的制備方法，屬熒光材料制備技術領域。

背景技術

熒光微球(Fluorescent?microsphere)作為一種特殊的功能微球,?以其穩定的形態結構及穩定而高效的發光效率等特點，越來越受到廣大科研工作者的傾愛。新近發展起來的熒光微球粒度均一、單分散性好、穩定性好、發光效率高,?微球表面弧度有利于抗原決定簇和抗體結合位點的暴露面處于最佳的反應狀態，?因此在標記、示蹤、檢測、標準、固定化酶、免疫醫學、高通量藥物篩選、基因研究以及某些高新技術領域得到重要的應用。然而，因其制備過程復雜，較弱的熒光性，易團聚和背景熒光的限制等等，使熒光微球的應用領域收到嚴格限制。因此，合理的結構設計與工藝設計來克服這些問題的顯得尤為重要。

熒光微球的載體多為有機或無機聚合物材料,?根據載體及熒光物質的不同,?將熒光微球分為三大類：(1)無機/有機熒光微球；(2)無機/無機熒光微球；(3)?有機P有機熒光微球。無機/有機熒光微球又分為無機材料為載體,?熒光物質為有機化合物和有機材料為載體,?熒光物質為無機化合物兩大類。另外,?根據熒光物質在載體微球中所處的位置不同,?可將熒光微球分為兩大類：(1)熒光物質處于載體微球表面的熒光微球；(2)熒光物質處于載體微球內部的熒光微球。

通常使用的熒光染料，如羅丹明、熒光素、尼羅紅染料等常被應用于制備熒光球。羅丹明和熒光素染料具有優良的生物兼容性、高量子產率和很大的消光系數；尼羅紅染料常作為環境敏感型熒光探針應用于探測生物分子。此外，微米級材料具有較大的表面積、良好的分散性常被應用于生物醫學和膠體科學領域。

綜上，本發明涉及的微米級核殼型熒光微球具有粒徑分布范圍窄，合成簡單，分散性好，熒光發射強等特點。

發明內容

利用沉淀聚合法合成了丙烯酰胺(AM)為單體，烯丙基熒光素作為熒光試劑、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯(EGDMA)為交聯劑，2,2'-偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑的核-殼型Poly(AM-co-EGDMA）熒光微球。制備的核-殼型Poly(AM-co-EGDMA）熒光微球具有強烈的綠色熒光和較薄的熒光殼。

本發明采用的技術方案是：

一種核-殼型熒光微球的制備方法，按照下述步驟進行：

（1）SiO₂MPS納米球的制備

乙醇與蒸餾水（1:1，v/v）中加入氨水，超聲15分鐘，磁力攪拌。量取正硅酸四乙酯（TEOS）緩慢滴入上述溶液中，滴加完畢后，室溫條件下反應24小時。量取3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPS）緩慢滴加到生成的乳白色分散液中，繼續攪拌24小時；反應結束后，利用高速離心機收集SiO₂納米球，在真空干燥箱中干燥12h。

（2）SiO₂MPSPoly(AM-co-EGDMA)微球的制備

將SiO2MPS納米球超聲分散于乙腈中，分別加入丙烯酰胺(AM)、烯丙基熒光素和交聯劑（二甲基丙烯酸乙二醇酯，EGDMA）；混合均勻后加入單體總物質的量的2.5%的引發劑偶氮二異丁腈(AIBN)。通入氮氣15分鐘排除空氣，在氮氣氛圍下密封。采用熱引發聚合方式，將其置于60℃恒溫油浴鍋中加熱?24?h，聚合完成后，得黃色粗產品。用乙醇浸泡洗滌至洗液無色，使用熒光分光計檢測洗液無發光物質存留。

其中步驟（1）中每50?mL乙醇與蒸餾水（1:1，v/v）中加入2.0?mL氨水，加入量取2.0?mL的正硅酸四乙酯（TEOS），再加1?mL3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPS）。

其中步驟（2）中每60?mL乙腈中超聲分散250?mg?SiO2MPS納米球，每60?mL乙腈分別加入2~4mmol?AM、0.036~0.072g烯丙基熒光素和0.4~0.8mL交聯劑（二甲基丙烯酸乙二醇酯，EGDMA）。

本發明的技術優點在于使用乙烯基修飾的熒光素作為熒光染料與單體、交聯共聚，使烯丙基熒光素均勻分散在微球殼層內，使微球發光均勻；利用沉淀聚合法制備粒徑分布范圍窄的熒光微球。

附圖說明

圖1?SiO₂MPSPoly(AM-co-EGDMA)微球的透射電鏡(TEM)。從圖中可看出，微球的直徑約為0.27?μm，殼層厚度約為8~10nm，粒徑均一，分散性較好。