[发明专利]一种单分散聚合物荧光微球的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种单分散聚合物荧光微球的制备方法及其应用。本发明提供了一种通过一步法即可获得微球表面含羧基或氨基的功能化荧光微球的方法，包括步骤：(1)提供油相混合物、水相混合物和引发剂水溶液；(2)将所述的水相混合物和油相混合物充分混合，进行预乳化和完全乳化处理，从而得到备用乳液；和(3)将所述的备用乳液和引发剂水溶液混合均匀，在氮气保护和避光条件下进行聚合反应，反应结束后进行纯化处理，从而得到聚合物荧光微球。本发明制备方法简单，工艺绿色环保，成本低廉，所获得的荧光微球粒径可控，大小均一，荧光亮度高，官能团含量高，性能稳定，在免疫侧向层析中具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子纳米复合材料和医学检测领域，具体涉及一种聚合物荧光微球的制备方法及其在免疫侧向层析中的应用。

背景技术

荧光微球一般指尺寸在纳米级至微米级范围内，表面或内部负载有荧光物质的微球，在外界能量刺激下能激发出荧光。由于荧光微球具有稳定的形态结构、良好的荧光特性和较高的荧光灵敏度，其在生物医学领域具有非常广泛的应用。荧光免疫层析技术利用荧光微球表面的活性官能团与抗体进行结合，可实现对血液中的待测抗原的检测。该技术通过荧光示踪可实现对检测结果的精确定量，获得的检测信号具有较高的信噪比，较高检测灵敏度和更宽的检测范围，其检测性能指标远远高于胶体金等传统快速检测技术。因此，荧光微球作为标记物的免疫层析技术具有较高的应用前景。

荧光微球的制备有物理法和化学法两种，物理法是指载体和荧光物质仅通过简单的物理作用相结合而无化学键的变化，该法制备过程简单，主要包括有吸附法、包埋法和自组装法三种，其中吸附法制备的微球由于荧光分子暴露在微球外面，容易受到外界环境及介质的影响，使检测的准确性及重现性不佳；包埋法很好地解决了物理吸附所产生的缺点，它将荧光物质完全包埋在微球内部，保障了微球荧光强度的稳定性，是目前合成荧光微球最受欢迎的方法之一。化学法则包括化学键合法和共聚法两种，这两种方法对染料和单体都有特定的要求，且化学反应有可能会改变荧光分子的结构，从而导致微球荧光性质的改变。目前，大多数技术获得的荧光微球都存在粒径分布较宽，荧光性能不稳定的缺陷。

表面带有修饰基团的荧光微球具有比表面积大、表面吸附性强、反应能力强和凝集作用大等优点，可与各种活性分子进行多种形式的反应，可固定生物酶分子，标记生物分子从而进行检测。微球表面修饰羧基或氨基的方法有后修饰法和一步法，前者是在制备成微球之后再进行官能团的修饰，该法步骤繁琐，且基团修饰量受到限制，后者是在制备微球的过程中直接引进活性官能团，该法简单有效，且活性基团含量可调，因而更有优势。

目前，关于荧光性能稳定，大小可控，粒径均一且表面官能团含量高的荧光微球制备文献报道较少，且大多数制备方法都较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种荧光性能稳定，表面官能团含量高，大小可控及粒径均一的聚合物荧光微球的制备方法，该法采用的是细乳液聚合，操作简单，仅通过一步法即可获得微球表面含羧基或氨基的功能化荧光微球，且获得的荧光微球粒径可控，大小均一，荧光亮度高，官能团含量高，性能稳定，在免疫侧向层析中具有很好的应用前景。

本发明的第一方面提供了一种单分散聚合物荧光微球的制备方法,所述的方法包括如下步骤：

(1)提供油相混合物、水相混合物和引发剂水溶液；

(2)将所述的水相混合物与油相混合物混合，进行预乳化和完全乳化处理，从而得到备用乳液；和

(3)将所述的备用乳液和引发剂水溶液混合均匀，在氮气保护和避光条件下进行聚合反应，反应结束后进行纯化处理，从而得到聚合物荧光微球。

在另一优选例中，所述步骤3)的聚合反应在65℃～80℃下进行。

在另一优选例中，步骤3)的聚合反应在200rpm～400rpm搅拌速度下进行。