[發明專利]高懸浮氨基修飾磁性微球的制備方法

有效

• 申請號: 201610036793.1
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105536725B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 張佳斌;安新;尚春慶;曲峰
• 申請（專利權）人: 蘇州英芮誠生化科技有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及納米材料領域，特別涉及一種高懸浮氨基修飾磁性微球的制備方法。

背景技術

本世紀70年代以后，磁性分離技術開始應用于生物學、環境學等領域，目前已經在細胞學、分子生物學、生物醫學、生物化學、有機污染物檢測、環境分析等方面取得了令人矚目的研究成果。磁性分離技術是以磁性粒子為載體，包被抗原、抗體、酶等生物分子或者是修飾功能性基團，在外加磁性的定向控制下，通過吸附、清洗、洗脫等操作，可以從復雜的生物體系、土壤、水等樣本中分離得到目標物分子，具有磁性分離簡單方便、吸附特異性高、檢測限低等眾多的優點，從而作為一類新型材料被廣泛應用。

磁性粒子作為生物分子載體具有：單分散、高的比表面積、良好的分散性、較快的磁性能響應、較好的水溶性以及較多的活性官能團等特點。目前，報道制備納米粒子的方法有如下幾種：共沉淀法、熱分解法、乳液法、溶劑熱法等，為了防止合成出來的磁性粒子之間產生團聚、沉降現象，通常需要在其表面引入高密度保護層，如無機材料或聚合物，通常要實現這些要求必須對磁性粒子進一步進行表面改性。表面改性一般都通過多層組裝，而最外層還需要修飾相應的功能基團。常用功能化的活性官能團有氨基、羧基、環氧基等，其中氨基化修飾的磁性粒子能夠在特定偶聯試劑(如戊二醛)的作用下將多肽、蛋白、寡聚核苷酸等生物配體共價偶聯到磁性粒子表面，也可以輕易地進行羧基化等改性，是醫學與分子生物學研究最為重要的載體之一。

在現有技術中，對氨基修飾的磁性微球主要存在以下缺陷：1)合成方法相對簡單，未能封閉其磁性核心，容易帶來非特異性吸附，且不易長期存放，不耐氧化，限制了其在免疫分析、醫學診斷等方面的應用；2)采用共沉淀法制備的磁性四氧化三鐵嚴重團聚，即使再包覆二氧化硅之后，磁性微球依然存在團聚現象，且粒徑不均一，極大限制了其在生化領域方面的應用；3)若通過水熱合成方法來制備四氧化三鐵，并在其表面包覆一層二氧化硅封閉其磁性核心，接著再在其表面修飾氨基，氨基磁性微球表面較為光滑、粒徑分布均勻，但球與球的粘連現象嚴重，極大降低了其有效的表面積，不具備單分散性能，而且這種磁珠相較于小于100nm粒徑的磁珠更容易發生沉降，液相體系中的懸浮性不佳，限制其在生化分析領域中的應用；此外，該法制備過程耗時較長?？偠灾?，開發一種具有量產功能的單分散、生物相容性、表面氨基較多、較好的磁性能響應兼有懸浮性能的氨基修飾磁性粒子成為一個迫切需要解決的技術問題。

瓊脂糖是一種天然多糖類層析介質，它具有理想介質的許多特性：高親水性、高多孔、含較多可活化羥基、不與生物大分子發生非特異性吸附，而將瓊脂糖包覆于磁性粒子表面制備磁性瓊脂糖微球在酶的固定化、免疫測定、細胞分離、靶向藥物、化學分析等領域有著廣泛的應用前景。這是因為磁性瓊脂糖微球有著較好的生物相容性，易懸浮不沉降，單分散性好等諸多優勢，但在實際使用過程中還存在以下不足：1、瓊脂糖殼層是多孔的，將磁性物質包埋于瓊脂糖內，在酸性外部條件下會造成磁性物質泄露，導致磁性下降，易被氧化，非特異性吸附增加的缺陷。2、瓊脂糖的水溶性和生物相容性是因為它極易溶脹水分子的特性，所以磁性瓊脂糖微球干燥后脫水易結板，不能再度分散于水相，所以它不能被準確定量，這也極大限制其在微量分析和免疫測定中的應用。

綜上所述，現有氨基修飾磁性粒子的技術不能滿足免疫測定、生物偶聯等領域的應用，所以需要開發一種具有高懸浮、較好的生物相容性、不漏磁、不易被氧化、可被干燥且易于實現產業化的氨基修飾磁性微球。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供了一種高懸浮氨基修飾磁性微球的制備方法，其能夠實現對氨基修飾磁性微球的工業化生產，制得的氨基修飾磁性微球具有單分散、高懸浮、高磁性能響應的特性，而且該磁性微球不漏磁，能夠被干燥并準確定量。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種高懸浮氨基修飾磁性微球的制備方法，包括：

步驟1)將乳化劑分散于有機溶劑中，得到油相；

步驟2)將瓊脂糖粉末在60～95℃下溶解于去離子水中，得到水相A；

步驟3)將四氧化三鐵分散至包含有表面活性劑的去離子水中，得到水相B；將所述水相B加入到水相A中，在70～95℃下機械攪拌反應10～60min，攪拌轉速為500～1200rpm，制得水相C；

步驟4)將水相C滴加至油相中，并在70～95℃下機械攪拌反應10～120min，攪拌轉速為500～1500rpm，制備得到反相微乳液；