[發明專利]一種熒光編碼微球的制備方法

在審

• 申請號: 201610845823.3
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106634945A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 游力軍;宋立島;王傲;張其清
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/06;C08F271/02;C08F220/32
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，具體涉及一種新型的熒光編碼微球的制備方法。

背景技術

高分子熒光編碼微球是指直徑在納米至微米級并負載有熒光物質的聚合物微球，其外形可為任意形狀，一般為球形。聚合物熒光微球以其穩定的形態結構及穩定而高效的發光效率，在標記、示蹤、檢測、標準、固定化酶、免疫醫學、高通量藥物篩選等領域顯示出巨大的應用潛力。因此，近年有關聚合物熒光微球高性能化的研究越來越受到國內外科學工作者的關注，已成為本領域研究的熱點和難點。

目前，高分子熒光編碼微球的制備方法有乳液聚合、沉淀聚合、種子聚合、蒸餾沉淀聚合等。國內外對高分子熒光編碼微球研究有很多，主要以聚苯乙烯微球、二氧化硅微球、聚丙烯酸微球為主。雖然這幾種熒光微球都可以達到較好的粒徑控制和單分散性，但其對熒光探針分子（熒光染料、量子點等）的固定能力較弱，探針分子很容易從熒光編碼微球中泄漏出來，使得編碼微球的熒光發光性能不穩定，尤其在酸性和堿性環境中，微球負載的探針分子易隨著時間的推移發生流失或淬滅，大大影響了微球的發光性能和使用壽命。

相對于聚苯乙烯微球、二氧化硅微球、聚丙烯酸等熒光編碼微球，聚甲基丙烯酸縮水甘油酯（PGMA）微球富含大量環氧基，可以與許多熒光探針分子的特定官能團發生反應，從而將熒光探針分子通過化學鍵穩定的固定在微球內部，因此，本發明提供了一種新型的高性能PGMA熒光編碼微球及其制備方法，與以上幾種微球相比，本發明制備的PGMA熒光編碼微球發光性能更加穩定、持久。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熒光編碼微球的制備方法，其制得的熒光編碼微球結構規整、粒徑尺寸可控、單分散性，并具有穩定、持久的發光特性，可穩定分散在水和乙醇等溶劑中，在生物探針、熒光成像、固定化酶、免疫醫學、流式細胞生物分析等領域有廣泛的應用前景。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種熒光微球的制備方法，是采用分散聚合原位包覆法，以GMA、PVP、AIBN和熒光探針分子為原料，在70℃下制得的高性能PGMA熒光編碼微球；其具體步驟如下：

1）將熒光探針分子溶于蒸餾水中，配成濃度為0.5 mg/mL的熒光探針分子溶液；

2）在50-200 mL乙醇-水混合溶劑中加入0.5-3.0 g PVP，并加入2-6 mL步驟1）配制的熒光探針分子溶液，混合攪拌直至PVP完全溶解；

3）將0.02-0.2 g AIBN溶于5 mL GMA中，并在氮氣保護下將其快速注射到步驟2）所得混合溶液中，混合攪拌0.5 h后升溫至70℃，反應12 h；

4）將步驟3）所得產物離心分離，然后依次用蒸餾水、乙醇、蒸餾水各清洗三次，再在真空干燥箱內干燥24 h。

所用熒光探針分子包括異硫氰酸熒光素（FITC）、羅丹明B（RB）、磺基羅丹明101（SRB 101）中的一種或幾種。

所述乙醇-水混合溶劑中乙醇與水的體積比為85:15。

本發明的顯著優點在于：

（1）本發明利用分散聚合原位包覆制備技術，以GMA為單體，AIBN為引發劑，PVP為表面活性劑，乙醇-水為混合溶劑，并在聚合反應前加入熒光探針分子，利用聚合物成球的包合作用和微球內部的環氧基團固定熒光探針分子，使得熒光分子不易泄露，從而使所得熒光編碼微球具有穩定、持久的發光特性；同時，該熒光編碼微球表面含有大量的環氧基團，有利于進一步物理和化學改性，在生物探針、熒光成像、固定化酶、免疫醫學、流式細胞生物分析等領域有廣泛的應用前景。

（2）本發明方法成球性能好，并具有反應過程簡單、反應條件溫和（反應溫度70 ℃）的特點，所得熒光編碼微球為微米尺度，其結構規整、粒徑尺寸可控、單分散性。

（3）本發明所得熒光編碼微球在488 nm波長激發下，熒光發光穩定且具有高度的可分辨特性和熒光編碼信號。

附圖說明

圖1為實施例1制備的負載FITC熒光探針編碼微球的熒光照片（a）及其在488nm波長下激發的熒光編碼光譜信號（b）。

圖2為實施例2制備的負載RB熒光探針編碼微球的熒光照片（a）及其在488nm波長下激發的熒光編碼光譜信號（b）。

圖3為實施例3制備的負載SRB101熒光探針編碼微球的熒光照片（a）及其在488nm波長下激發的熒光編碼光譜信號（b）。

圖4為實施例4制備的負載FITC和RB混合熒光探針編碼微球的熒光照片（a）及其在488nm波長下激發的熒光編碼光譜信號（b）。