[发明专利]一种羧基修饰的聚集诱导发光聚合物微球及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种羧基修饰的聚集诱导发光聚合物微球及其制备方法与应用，本发明将含有乳化剂的水溶液和含有AIE分子、助稳定剂、交联剂溶于羧基功能单体和疏水单体的油相溶液混合，经搅拌预乳化，得到粗乳液；将装有粗乳液的容器置于冰水浴中，超声处理制得单体细乳液；通过加入引发剂引发自由基聚合(油相溶液中加入油溶性引发剂或单体细乳液中加入水溶性引发剂)；然后通氮气排出氧气，反应制得表面羧基修饰的AIE荧光微球乳液。本发明通过改变表面活性剂类型及含量、单体油水比例调控AIE荧光微球的粒径；一步法制备羧基修饰的聚苯乙烯AIE荧光微球；操作简便，重复性好，容易工业放大，有望在体外诊断领域大规模商用。

技术领域

本发明属于体外诊断领域，尤其涉及一种羧基修饰的聚集诱导发光(AIE)聚合物微球及其制备方法与应用。

背景技术

荧光微球是指负载有荧光物质，直径在纳米至微米范围内，在外界光源刺激下发出荧光的功能性聚合物微球，其具有比表面积大、表面易修饰和发光效率高等优点，已经广泛应用于体外诊断领域。传统的ACQ分子在高浓度或聚集状态下的荧光会减弱，使得ACQ分子被嵌入荧光微球后，往往存在荧光量子产率和合成效率低等缺点。AIE材料很好解决了上述问题，由于分子内运动受限，AIE荧光微球的量子产率和合成效率大幅度增加。

现阶段，已经发展多种制备AIE荧光微球的方法，包括自组装法、纳米沉降法和乳液聚合法。自组装法【Chem.Commun 2010,46,1377–1393.】和纳米沉淀法【J Mater Chem,2009,19,3838–3840.】是制备AIE荧光微球最常用的方法，通常分两步操作，先把AIE分子和高分子聚合物溶解在溶剂中，再通过溶剂挥发物理方式形成荧光微球，制备的AIE荧光微球的合成效率低，粒径不易调控且使用环境不友好的有机溶剂。乳液聚合法【AppliedSurface Science,2014,322:155-161.】制备荧光微球时，单体需要增溶到胶束里面形成乳胶粒，因此荧光分子需要修饰可聚合的双键，限制了AIE分子广泛的应用。

因此，开发出量子产率高、合成效率高和重复性好并且可工业化生产的AIE荧光微球具有重要实际应用价值。

发明内容

本发明旨在提供一种基于细乳液聚合技术制备羧基修饰AIE聚合物荧光微球及其制备方法与应用，所制的AIE荧光微球具有量子产率高、重复性好、粒径可调控、可规模化生产等优点。

本发明采用的技术方案是：

一种羧基修饰的AIE聚合物荧光微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乳化剂溶于去离子水中，得到乳化剂水溶液；

(2)将AIE分子、助稳定剂、交联剂溶于羧基功能单体和疏水单体的混合液中，得到油相溶液；

(3)将步骤(1)所述的乳化剂水溶液加至步骤(2)所述的油相溶液中，经搅拌预乳化，得到粗乳液；将装有粗乳液的容器置于冰水浴中，超声处理制得单体细乳液；通氮气排除氧气，反应制得表面羧基修饰的AIE荧光微球乳液；

通过下列方式加入引发剂引发自由基聚合：

方式a：步骤(2)中，往所述油相溶液中加入油溶性引发剂；

方式b：步骤(3)中，往所述单体细乳液中加入水溶性引发剂。

优选的，步骤(1)中，所述乳化剂的质量用量为水质量用量的0.05％～10％；

进一步优选的，所述的水溶性乳化剂质量用量为水质量用量的0.1％～10％；更优选为0.1％～2％。

优选的，所述乳化剂选自下列至少一种：阴离子乳化剂、两性乳化剂和非离子乳化剂；