[发明专利]含硅磁性中空微球及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发涉及磁性中空微球及其制备方法，特别涉及制备核/壳结构的聚苯乙烯-二氧化硅-四氧化三铁多层复合颗粒的方法以及制备具有中空结构的含Si磁性微球的方法和用途。

背景技术

磁性高分子微球因同时兼具高分子微球的众多特性和磁响应性，不但能通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基(如-OH、-NH₂、-COOH)，还能在外加磁场下方便迅速地分离，因此磁性高分子微球从上世纪70年代逐步发展并被广泛应用到生物、医药等各个领域。

由于磁性微球对外磁场有响应，所以磁性微球可以在磁场中做定向移动，由于这一特性使它成为一种高效的药物载体，利用这一点可将它与药物配制在一个稳定系统中，通过足够强的外磁场引导使负载药物在体内定向移动至靶区，药物以受控的方式从载体中释放出来，提高靶区药物浓度，同时可减少用药量并使治疗费用降低，减少药物对全身的毒副作用。磁性中空微球是利用一定的化学或物理方法处理磁性高分子微球，使其内部产生孔洞，它具有较大的比表面积可以负载更多的药物，使其可以作为一种高效的磁靶向药物载体材料。它是一种新颖的功能高分子材料，在医学、生物学、工业应用等众多领域具有广阔的应用前景。

但因磁性纳米粒子间存在各项异性的偶极矩作用，从而很容易团聚，且磁性粒子往往是由金属或金属氧化物组成，其密度较大，在人体内容易产生聚集和沉淀，不能形成稳定的分散体系，使其在生物医学中的应用受到了很大的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种含硅磁性中空微球及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备纳米磁性Fe₃O₄：

将NH₃·H₂O在氮气保护下，滴加入浓度为0.1～0.5mol/LFeCl₃·6H₂O和FeSO₄·7H₂O水溶液，至pH值＝9～10，然后在85～90℃下陈化30～120min，收集反应体系中的磁性Fe₃O₄，洗涤至溶液的pH为7～8，加水，获得Fe₃O₄的重量固含量为5～10％的溶液；

FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·7H₂O的摩尔比为

FeCl₃·6H₂O∶FeSO₄·7H₂O＝1∶2～2.5；

(2)制备活性聚苯乙烯乳液：

在苯乙烯、引发剂、乳化剂、缓冲剂和水在氮气保护，65～70℃反应30～60min，加入硅烷偶联剂，反应7～9小时，得到活性聚苯乙烯乳液；

所述的引发剂选自过硫酸铵(APS)或过硫酸钾(KPS)；

所述的缓冲剂选自碳酸氢铵(NH₄HCO₃)、碳酸氢钾(KHCO₃)、碳酸氢钠(NaHCO₃)中的一种。

所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，可采用南京曙光化工集团有限公司牌号为KH-570的产品；

所述的乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中任一种；

单体苯乙烯∶引发剂∶乳化剂∶缓冲剂∶硅烷偶联剂

＝200∶4～8∶0～1∶0～10∶2～50；

(3)制备聚苯乙烯/SiO₂复合微球(MPSi)：

将步骤(2)的活性聚苯乙烯乳液，加入乙醇、水和稳定剂后，超声分散10～30min，然后加入体积分数为25～28％的氨水，搅拌混合，加入正硅酸乙酯，搅拌3～6小时，然后体系中收集聚苯乙烯/SiO₂复合微球；

所述的稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮K-30；

活性聚苯乙烯乳液∶无水乙醇∶水∶稳定剂∶正硅酸乙酯∶氨水＝1.8～2.1∶50∶7～11∶0.7～1∶3～5∶0.8～1.2，质量比；

(4)制备聚苯乙烯/SiO₂/Fe₃O₄三层复合微球：