[發明專利]單分散磁性微球

有效

• 申請號: 202011472960.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112592423B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 何良;南雪燕;劉志周;王彤;白鵬利;王輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08F220/14;C08F257/02;C08F220/06;C08F220/32;C08K3/22;C08J9/26;C08J3/24;B01J13/14;C08L51/00;C08L25/14;C08L79/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 祁云珊

本發明公開了一種單分散磁性微球，其通過以下方法制備得到：1)制備單分散聚苯乙烯種子微球；2)利用單分散聚苯乙烯種子微球制備單分散聚(苯乙烯?二乙基苯?甲基丙烯酸甲酯)多孔微球；3)利用單分散聚(苯乙烯?二乙基苯?甲基丙烯酸甲酯)多孔微球制備磁性聚(苯乙烯?二乙基苯?甲基丙烯酸甲酯)多孔微球；4)制備單分散磁性微球。本發明的單分散磁性微球分散性好、孔隙率和粒徑可調，制備的單分散磁性微球表面光滑、基本無磁性顆粒，且磁含量高，可批量化生產；本發明采用的方法簡單，可以在較大體系下制備，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及功能材料領域，特別涉及一種單分散磁性微球。

背景技術

磁性聚合物微球是指由磁性材料和高分子材料通過復合而成的具有一定結構的新型功能微球，有于獨特的磁性和聚合物性能被廣泛應用于各種反應中。如：固定化酶、DNA純化、細胞分離、免疫診斷、磁性靶向給藥、環境保護水質檢測及廢水處理、有機合成等各個領域。磁性微球的制備方法主要可以分為4種：包裹法，模板自組裝法，原位生產法和溶劑熱法。包裹法即通過在微球制備過程體系中加入磁性納米顆粒，在微球生成的同時將磁性納米顆粒包裹在微球內部，該方法制備的微球性質穩定但是由于相分離等因素難以保證單分散性。模板組裝法以已有的微球為模板,通過在模板微球內部或表面組裝磁性納米顆粒制備磁性微球,微球粒徑分布通常不受影響，但是其操作步驟復雜，磁含量難以提高。原位生產法是在模板微球的內部原位生成磁性納米顆粒,該方法對模板微球的粒徑分布沒有影響，制備的磁性微球磁含量高、容易控制，是目前最為常用的方法。模板的均一性和內部結構決定了磁性微球的均一性和磁性含量，多孔聚合物微球具有良好的可控的均一性和大的比表面積非常合適制備磁性微球，因此如何控制多孔微球的均一性和孔隙率至關重要，同時磁性微球的表面磁性顆粒盡可能少，避免對后續應用產生不必要影響。通過在磁性微球表面包覆功能化聚合物可以實現功能化。

專利CN201610780210.6制備了一種高密度羧基修飾的磁性微球，首先制備出四氧化三鐵然后包覆二氧化硅并氨基化，最后在進行羧基化。該方法制備的磁性微球粒徑較小，且單分散性難以控制，限制了其應用范圍。

專利CN201110426866.5采用膜乳化法,以二乙烯苯等單體作為反應單體和磁性粒子經過油酸修飾后隨油相過膜乳化,然后乳液懸浮聚合制得磁性微球。該方法制備的磁性單分散性較差限制了其應用。

專利CN201811217589.5公開了一種磁性微球的制備方法，首先使用多孔微球原位生產磁性納米粒子，然后修飾PEI并包覆二氧化硅，最后氨基和羧基化。表面硅烷功能化的試劑相對于聚合物功能化性能較差，硅烷化試劑穩定性較差容易脫落，且硅烷化密度不易控制，現在大部分試劑盒中極少應用硅基材料，因此也限制了其應用。

所以，現在需要一種更可靠的方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種單分散磁性微球。本發明首先采用種子聚合法制備一種單分散羧基化聚苯乙烯多孔微球，然后采用多步原位法制備出表面光滑多孔的高磁性聚苯乙烯微球，再通過支化PEI與微球進行表面交聯和氨基化，然后氨基化的微球與單體反應實現雙鍵功能化；最后進行單體丙烯酸、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚實現氨基化羧基化修飾，同時避免了磁性顆粒于外界環境接觸，增強了制得的單分散聚苯乙烯種子微球的穩定性。本發明所制備的單分散聚苯乙烯種子微球分散性好、粒徑和孔隙率可調，并且可以批量化生成，反應批間差小，磁性多孔微球表面光滑，磁含量高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：提供一種單分散磁性微球，其通過以下方法制備得到：

1)制備單分散聚苯乙烯種子微球；

2)利用單分散聚苯乙烯種子微球制備單分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球；

3)利用單分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球制備磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球；