[發明專利]一種磁性微球及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711421866.X
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108129614B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 江必旺;趙光耀;張國慶
• 申請（專利權）人: 蘇州納微科技股份有限公司
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F8/32;C08F257/02;C08F220/32;C08F8/24;C08F112/08;C08K3/22;C12Q1/68;G01N33/68
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種磁性微球及其制備方法，所述磁性微球包括聚合物內核、帶有磁性材料的刷狀聚合物中間層和功能化聚合物外層，所述刷狀聚合物帶有功能基團。本發明提供的磁性微球為“三明治”型夾心結構的磁性微球，本發明提供的磁性微球中間層的刷狀聚合物帶有功能基團，功能基團作為金屬氧化物的結合位點，能有效提高磁性材料的沉積量，解決了以往磁性微球中磁性材料含量小的問題。本發明提供的制備方法簡單易行。

技術領域

本發明屬于聚合物合成技術領域，涉及一種磁性微球及其制備方法和應用。

背景技術

磁性微球通常指磁性材料與其他非磁性無機或聚合物基質復合而成的，是具有亞微米至微米尺寸的球形顆粒。磁性微球在許多領域特別是生物檢測與體外診斷試劑中具有廣泛的應用。用于診斷試劑的磁性微球要求其粒徑均一、磁響應快、懸浮性好并且對蛋白、核酸等生物大分子具有較低的非特異性吸附。磁性微球的常見制備方式有三種：第一種是先制備實心磁性材料內核，再包被功能化外層得到核-殼結構磁性微球；第二種是以非磁性的多孔或者無孔微球為模板沉積磁性材料，再包被功能化外層得到非磁性-磁性-非磁性的“三明治”型夾心結構；第三種是在制備聚合物微球過程中加入小粒徑磁性納米粒子，得到磁性納米粒子均勻分布在整個微球內部的結構。

EP0106973B1公開了一種以種子乳液聚合制備多孔聚合物微球模板，然后在孔道內沉積磁性氧化鐵材料制備磁性微球的方法。此法所用的多孔聚合物微球比表面積在100-200m²/g，沉積磁性材料后的微球仍然具有孔道結構，這些孔道在后續的生物檢測實驗中容易對蛋白等生物大分子產生非特異性吸附，造成較高的背景噪聲。

JP2004-205481公開了一種在乳液聚合過程中加入小粒徑磁性納米粒子來制備磁性微球的方法。此方法可直接得到無孔的磁性微球，避免由孔道結構導致的非特異性吸附，但在聚合過程中加入磁性納米粒子容易影響聚合物的成核過程，難以制得尺寸均一的單分散磁性微球。

磁性微球本身的結構決定了其在生物檢測應用中的性能。合成尺寸均一、磁性材料含量高且不具有孔道結構的磁性微球是開發批次穩定好、背景噪聲低、靈敏度高的診斷試劑盒的基礎。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種磁性微球及其制備方法和應用。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種磁性微球，所述磁性微球包括聚合物內核、帶有磁性材料的刷狀聚合物中間層和功能化聚合物外層，所述刷狀聚合物帶有功能基團。

本發明提供的磁性微球為“三明治”型夾心結構的磁性微球，本發明提供的磁性微球中間層的刷狀聚合物帶有功能基團，功能基團作為金屬氧化物的結合位點，能有效提高磁性材料的沉積量，解決了以往磁性微球中磁性材料含量小的問題。

在本發明中，所述聚合物內核的直徑為0.01μm-1000μm，例如0.01μm、1μm、10μm、50μm、100μm、500μm、1000μm等。

優選地，所述聚合物內核由帶有不飽和鍵的單體通過聚合得到。

在本發明中，所述聚合物內核由含有不飽和鍵的芳香族單體通過聚合得到。

優選地，所述聚合物內核為聚苯乙烯微球。

優選地，所述聚合物內核由含有不飽和鍵的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類單體通過聚合得到。

在本發明中，所述刷狀聚合物由含有不飽和鍵的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類單體通過聚合得到。

優選地，所述刷狀聚合物為聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯或聚2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯中的任意一種或至少兩種的組合。