[發明專利]一種單分散性磁性聚多巴胺微球的制備方法及其應用

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• 申請號: 202111409830.6
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114100535A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 汪洋;戴鴻君
• 申請（專利權）人: 南通伯仲納米科技有限公司
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C07K1/14;C12N15/10
• 代理公司: 南通常通知識產權代理事務所(普通合伙) 32527
• 代理人: 王肖林

本發明提供了一種單分散性磁性聚多巴胺微球的制備方法及其應用，屬于磁性材料合成技術領域。其技術方案為：其制備方法為通過溶劑熱的方法先合成Fe₃O₄磁芯，再將磁芯與多巴胺單體、均三甲苯、表面活性劑F127以及氨水混合反應，通過超聲波輔助的方法合成單分散性的具有核殼結構的磁性聚多巴胺微球；其應用為：單分散性磁性聚多巴胺微球應用于核酸提取、蛋白提取或蛋白純化。本發明的有益效果為：本發明制備工藝穩定性好、制備效率高、生成成本低且環保，所得的磁性微球具有單分散性、低沉降率、粒徑均一以及磁性分離速度快且分離條件溫和的優點。

技術領域

本發明涉及磁性材料合成技術領域，尤其涉及一種單分散性磁性聚多巴胺微球的制備方法及其應用。

背景技術

磁性復合微球作為一種新型納米材料，其是由磁性的無機納米顆粒與聚合物復合而成的尺寸在幾百納米到幾微米左右的雜化磁性顆粒，是體外診斷中應用最為廣泛的一種基礎材料。一方面，在此材料的基礎上通過在其表面引入功能化基團，與抗體、抗原或核酸等生物分子發生偶聯，可實現對目標物的高靈敏度的定量檢測；另一方面，由于此磁性復合微球可以簡單通過外界磁場進行操控，因此可以實現快速、自動化以及多通量的高效率檢測。

磁性復合微球具備的這些特性使其被廣泛應用于核酸提取、細胞分離、免疫診斷、環境檢測等諸多領域。然而，實現高效率的檢測對磁性復合微球的微觀結構具有非常高的要求，如顆粒的粒徑大小、磁響應性大小、表面的孔隙率、分散穩定性、生物相容性等。當前，聚合物磁性微球大多采用分散聚合法、種子聚合法、懸浮聚合法等，這些方法所制備的磁性微球大多具有粒徑分布不均、磁含量低、表面功能基團少等缺點。其中，種子聚合法制備的磁性微球相互之間容易團聚成塊，這樣就造成了比較面積下降、單位面積上可用于吸附的功能基團減少，導致測量誤差大、背景值高，靈敏度低等問題。

因此，發展一種新型的可實現粒徑分布均勻、磁響應性高、表面功能基團豐富的磁性微球的制備方法是迫切的需求。

如何解決上述技術問題為本發明面臨的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種單分散性磁性聚多巴胺微球的制備方法及其應用，該方法具有簡單易控、產品可重復性好、易于批量生產，且所制備的磁性聚多巴胺微球具有良好生物相容性、單分散性、低沉降率和高靈敏的磁響應性等優點。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種單分散性磁性聚多巴胺微球的方法，包括以下步驟：

步驟一，制備四氧化三鐵磁芯：將無水氯化鐵、聚苯乙烯磺酸-馬來酸共聚物鈉鹽(PSSMA)、無水乙酸鈉、氫氧化鈉溶解在乙二醇和超純水的混合溶液中，常溫攪拌1小時，并轉移到聚四氟乙烯高壓反應釜中，通過高溫反應后清洗干燥得到Fe₃O₄磁芯。

步驟二，制備核殼結構磁芯聚多巴胺微球：將所得到的Fe₃O₄磁芯分散在乙醇和超純水的混合溶劑中，并加入多巴胺單體、均三甲苯、F127以及濃氨水混合后，通過超聲波輔助合成，反應結束后清洗干燥得到單分散性磁性聚多巴胺微球。

優選的，步驟一中制備Fe₃O₄磁芯的加熱溫度在190-195℃，反應時間為6-7小時。

優選的，所述氯化鐵在溶液中的質量百分比為1.0-1.3％。

優選地，所述乙酸鈉在溶液中的質量百分比為6.0％。

優選地，所述PSSMA在溶液中的質量百分比為2％，氫氧化鈉在溶液中的質量百分比為1.2％。

優選地，所述乙二醇與超純水混合液的體積比為267:1。

優選地，所述制備的Fe₃O₄磁芯為單分散性納米球且粒徑在100±5nm。