[發(fā)明專(zhuān)利]一種磁性微球的新型表面羧基化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010134393.0
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111205581B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊良嶸;于杰淼;施健;何春玉;唐斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 雅邦綠色過(guò)程與新材料研究院南京有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L33/14
• 分類(lèi)號(hào): C08L33/14;C08K3/22;C08F8/00;C08F8/32;C08F120/32
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 雷夕娟

本發(fā)明涉及一種磁性微球的新型表面羧基化方法，包括以下步驟：第一步，制備高分子微球；第二步，將步驟一制備的高分子微球的表面進(jìn)行改性，使得高分子微球表面帶有大量的氨基集團(tuán)；第三步，原位沉積方法獲得的磁性微球；第四步，通過(guò)氨基與丙烯酸酯類(lèi)化合物的加成反應(yīng)，反應(yīng)獲得表面含有大量酯基的磁性微球；第五步，在在催化劑存在下，加入大量的多羥基化合物，多羥基化合物與磁性微球表面酯基發(fā)生酯交換反應(yīng)，在微球表面產(chǎn)生大量的羥基；第六步，在溶劑和氧化劑存在條件下，將磁性微球表面羥基氧化為羧基，最終得到表面修飾有羧基的磁性微球。發(fā)明所制備的羧基磁性微球具有粒徑均一、單分散性好、表面親水性高、非特異性吸附少等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料化工領(lǐng)域，具體而言，涉及到羧基磁性微球表面功能化修飾的新型制備方法。

背景技術(shù)

羧基磁性微球作為一種新型納米材料，是體外診斷領(lǐng)域中引用最為廣泛的核心原材料，其是由無(wú)機(jī)磁性材料與有機(jī)聚合物相結(jié)合的粒徑在幾百納米至幾微米左右的球形磁性材料，一方面其表面可引入羧基基團(tuán)，與抗體、抗原或其他生物分子進(jìn)行偶聯(lián)，通過(guò)免疫反應(yīng)及高靈敏度的檢測(cè)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的定量分析；另一方面由于羧基磁性微球具有方便的磁場(chǎng)操控特性，因此當(dāng)采用羧基磁性微球?yàn)檩d體，替代傳統(tǒng)的多孔板或其他固相載體，再結(jié)合多種免疫檢測(cè)信號(hào)標(biāo)記手段(如酶聯(lián)免疫、化學(xué)發(fā)光、熒光等免疫標(biāo)記方法或免疫PCR等檢測(cè)方法)即可實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)化以及多通量的檢測(cè)。因此，對(duì)于應(yīng)用于體外分離與疾病診斷的載體或信號(hào)標(biāo)記材料的羧基磁性微球而言，具備良好的球形均質(zhì)結(jié)構(gòu)、較高的比飽和磁化強(qiáng)度、表面豐富的羧基基團(tuán)、良好的生物相容性、分散穩(wěn)定性及較低的非特異吸附特性等特征才能保證檢測(cè)的靈敏度與一致性。

當(dāng)前，磁性微球的制備方法較為成熟，主要有乳液聚合法、分散聚合法、懸浮聚合法、種子聚合法等，其中尤其種子聚合方法使用最為廣泛，種子聚合法制備的微球具有粒徑分布窄，磁含量均勻，表面羧基基團(tuán)豐富等優(yōu)點(diǎn)，是目前市場(chǎng)份額較大的生產(chǎn)企業(yè)采用的主要生產(chǎn)方法。然而種子聚合方法具有制備過(guò)程復(fù)雜，成品率低，條件苛刻等缺點(diǎn)，大多采用表面聚合丙烯酸的方法獲得羧基，這種方法獲得的羧基呈鏈狀結(jié)構(gòu)，且鏈長(zhǎng)不容易控制。另一方面，磁性微球表面羧基含量影響著磁性微球的化學(xué)發(fā)光性能，并不是羧基含量越高越好，羧基含量太高容易在低pH緩沖溶液中引起聚集。因此，發(fā)展一種新的修飾方法，在磁性微球表面修飾大量短鏈羧基的同時(shí)，覆蓋有大量的羥基，提高磁性微球的親水性，大大降低磁性微球表面的非特異性吸附和背景值，另一方面能夠提高化學(xué)發(fā)光方法的靈敏度和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型的羧基磁性微球表面修飾方法，有效降低磁性微球表面羧基鏈長(zhǎng)，降低非特異性吸附、解決磁性微球表面親疏水性不均等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方法如下：

一種磁性微球的新型表面羧基化方法，包括以下步驟：

第一步，制備高分子微球：通過(guò)聚合反應(yīng)，聚合生成粒徑在300-5000納米高分子微球；

第二步，將步驟一制備的高分子微球的表面進(jìn)行改性：在高分子微球中加入胺基化合物進(jìn)行表面開(kāi)環(huán)，在一定溫度下進(jìn)行攪拌，使得高分子微球表面帶有大量的氨基集團(tuán)；

第三步，原位沉積方法獲得的磁性微球：向第二步處理后的高分子微球中磁性物質(zhì)溶液，溶脹微球，使金屬離子滲透到微球內(nèi)部，加入大量氨水，升高溫度，金屬離子被還原，以獲得磁性微球；

第四步，通過(guò)氨基與丙烯酸酯類(lèi)化合物的加成反應(yīng)，在磁性微球表面形成酯基，反應(yīng)獲得表面含有大量酯基的磁性微球

第五步，在在催化劑存在下，加入大量的多羥基化合物，多羥基化合物與磁性微球表面酯基發(fā)生酯交換反應(yīng)，在微球表面產(chǎn)生大量的羥基，提高親水性；

第六步，在溶劑和氧化劑存在條件下，將磁性微球表面羥基氧化為羧基，最終得到表面修飾有羧基的磁性微球。

優(yōu)選地，所述的高分子微球?yàn)榫奂谆┧峥s水甘油酯微球，具體制備過(guò)程如下：