[發明專利]一種制備磁性復合微球的方法

有效

• 申請號: 201510241608.8
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104892827A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 蔡亦梅;高靜;徐瀟;吳超;張睿;王者馥;王緒敏;殷金龍;任魯風
• 申請（專利權）人: 北京中科紫鑫科技有限責任公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F212/36;C08F2/24;C08F2/44;C08K3/22;B01J13/14;C01G49/08;C12N11/08
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技術領域

本發明屬于磁性材料領域，具體涉及一種制備磁性復合微球的方法。

背景技術

磁性高分子微球是近年發展起來的一種新型磁性材料，是通過適當方法將磁性無機粒子與有機高分子結合形成的具有一定磁性及特殊結構的復合微球。磁性復合微球不僅具有普通高分子微球的眾多特性還具有磁響應性。目前，磁性復合微球已廣泛用于生物醫學、細胞學和分離工程等諸多領域。制備磁性高分子微球的高分子材料主要有天然高分子和合成高分子。天然高分子有纖維素、明膠等。合成高分子材料主要有聚苯乙烯、聚丙烯酸及其共聚物、聚酰胺類、和聚苯胺等。主要方法有包埋法、懸浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法及原子轉移自由基聚合法等。

磁性高分子微球是通過適當的化學方法使有機高分子材料與無機磁性材料結合而形成的具有一定磁性及特殊結構的微球。因此,磁性微球既具有有機高分子材料的易加工和柔韌性,又具有無機材料的高密度和高力學性能以及生產成本低、能耗少、無污染等特點。還可以通過改性在其表面形成極性官能團。至于結構特征尺寸屬于納米范疇的磁性微球,則具有大的比表面積和顯著的界面效應和量子效應,因此,磁性微球具有廣泛的應用范圍。目前,磁性微球主要應用于蛋白質純化、細胞分離、環境、食品微生物檢測以及隱身材料和磁性塑料等的制造。

發明內容

本發明的一個目的是一種制備磁性復合微球的方法，制備的微球可用于基因組測序酶的固定，具體步驟如下：

（1）將水合物FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O加入反應介質中，通入氮氣，攪拌至均相體系；

（2）升溫至90-95℃，加入堿溶液進行反應，反應100分鐘以上，然后降至室溫；

（3）將反應得到的Fe₃O₄以去離子水沖洗10遍以上，然后將其分散于有機載體中，形成磁流體；

（4）將步驟（3）得到的磁流體、甲基丙烯酸甲酯、表面活性劑、二乙烯基苯、正辛烷、聚乙烯醇、過氧化苯乙酰和去離子水加入反應釜中，在恒溫下不斷攪拌形成乳液；

（5）加入引發劑反應，時間為200分鐘以上；

（6）熟化；

（7）使用磁力架進行磁性分離；

（8）冷卻，篩選，真空干燥，使用30-50%乙醇清洗5遍以上，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。

所述微球粒徑為1.0-2.2微米，也可以為1.5-2.0微米，優選為1.5微米。

所述步驟（1）的反應介質為水、乙醇和乙二醇中的一種或幾種。

所述堿溶液為NaOH、Fe(OH)₂和Fe(OH)₃中的一種或幾種，加入的鐵離子和亞鐵離子總濃度為0.5-0.6mol/L，OH^-?濃度為3-3.5mol/L。

所述有機載體為環己烷和異丙醇的混合物，其中環己烷和異丙醇的體積比為4:1。

所述的表面活性劑為CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）和硬脂酸中的一種或兩種。

所述步驟（4）加入的磁流體使Fe₃O₄在乳液中的濃度為3-4mg/ml；

步驟（4）先將表面活性劑、聚乙烯醇和去離子水加入反應釜中，攪拌混合10分鐘以上后，再加入磁流體、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和過氧化苯乙酰，攪拌10分鐘以上形成乳液；

在攪拌時反應釜內保持壓力為0.15-0.2MPa，優選為0.15MPa。

所述熟化溫度為50-55℃，時間為150分鐘以上優選為150分鐘。

所述與引發劑反應溫度為75-80℃，優選為76-78℃；所述引發劑為過硫酸鈉或偶氮二異丁酸二甲酯，引發劑的加入使其占乳液體系重量比的0.3‰-0.6‰，優選為0.4‰。

本發明制備的微球生物相容性好，能夠在基因測序的過程中用于酶的固定。本發明的制備方法中的步驟易于操作，原料成本低，能夠適應大規模的工業生產。以本發明制備的微球粒徑較小而均一，能夠順利的進行核酸測序反應酶的固定，得到的微球質地均勻，有較好的理化穩定性，磁響應性高，還可應用于生物工程中大分子的連接與分離。聚甲基丙烯酸甲酯微球透光率大，便于測序儀的信號讀取，使噪點更清晰、測算更精確。

具體實施方式

實施例1