[发明专利]一种用多孔微球做模板的细乳液聚合法制备官能化磁性聚合物微球的方法

说明书

本发明公开了一种用多孔微球做模板的细乳液聚合法制备官能化磁性聚合物微球的方法，包括：多孔模板聚合物微球的合成；均一稳定的磁流体的制备；将磁流体分散到含有表面活性剂的水相中，加入多孔模板聚合物微球、引发剂，利用细乳液聚合法制备磁性聚合物微球。该方法将多步变为一步，避免了磁性聚合物微球中磁性物质易泄漏的问题和后续额外的包封和功能修饰步骤。同时，以粒径均匀的多孔微球为模板，解决了磁性聚合物微球尺寸不均匀不可控，微球中磁性物质含量低，磁性物质包覆率差异较大的问题。利用本发明所述方法可制备粒径均匀可控，磁性物质含量高且具有不同功能化表面的磁性聚合物微球。

技术领域

本发明属于磁性聚合物微球制备方法，具体涉及一种用多孔微球做模板的细乳液聚合法制备官能化磁性聚合物微球的方法。

背景技术

磁性聚合物微球不仅具有磁性无机纳米粒子的无毒和超顺磁性的特性，还具有聚合物的极性、生物相容性和易表面功能化等特点，在许多领域特别是生物检测与体外诊断试剂中具有广泛的应用。用于诊断试剂的磁性微球要求其粒径均一、磁响应快、悬浮性好并且对蛋白、核酸等生物大分子具有较低的非特异性吸附。

磁性聚合物微球的制备方法主要有四种：单体聚合法、模板组装法、模板原位生成法和溶剂热法。专利文献US8038987B2公开了一种包覆磁性聚合物颗粒的制备方法，利用硝化后的多孔聚苯乙烯微球作为模板，然后将铁盐和锰盐共沉淀到多孔微球中制备磁性聚合物微球。其制备的磁性聚合物微球粒径均一但制备过程繁琐，因其还需要额外的聚合物包封和功能改性步骤。专利文献CN106867021A公开了一种磁性多孔高分子微球的制备方法，采用油酸包裹磁性三氧化二铁纳米粒子，再将磁性纳米粒子溶胀进甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯交联的多孔高分子微球的孔道中，得到磁性多孔高分子微球。此法制备的磁性高分子微球仍然具有孔道结构，不仅容易使磁性物质泄露而且这些孔道在后续的生物检测实验中容易对蛋白等生物大分子产生非特异性吸附，造成较高的背景噪声。专利文献CN113351182A公开了一种表面两性离子聚合物修饰的磁性微球的制备方法，将磁流体分散到含有表面活性剂的水相中，利用反向微乳液法制备磁性微球，然后用二氧化硅及功能性单体修饰得到表面包覆两性离子聚合物的磁性微球。然而此方法不仅繁琐，得到的磁性聚合物微球粒径不均一且不可控，微球中磁性物质的包覆率也具有很大差异。因此，仍需要开发一种新方法来制备粒径均匀可控、磁性物质含量高、具有不同功能化表面的磁性聚合物微球。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种用多孔微球做模板的细乳液聚合法制备官能化磁性聚合物微球的方法。

技术方案：本发明所述的用多孔微球做模板的细乳液聚合法制备官能化磁性聚合物微球的方法，包括如下步骤：

(1)多孔模板聚合物微球的合成及水解；

(2)均一稳定的磁流体的合成；

(3)将步骤(2)制备的的磁流体分散到含有表面活性剂的水相中，加入步骤(1)制备的多孔模板聚合物微球、引发剂，利用细乳液聚合法制备磁性聚合物微球。

上述方法简化了合成步骤，避免了磁性聚合物微球中磁性物质易泄漏的问题和后续额外的聚合物包封和功能修饰的步骤，解决了磁性聚合物微球尺寸不均匀且不可控，磁性物质含量低且磁性物质包覆率差异较大的问题。

进一步地，步骤(1)合成多孔模板聚合物微球的方法如下：种子微球先在含溶胀剂与表面活性剂的水溶液中进行第一步溶胀，30～50℃下溶胀12～14h，然后在含功能性单体、引发剂与表面活性剂的水溶液中进行第二步溶胀，30～50℃下溶胀6～8h，最后升温至60～80℃聚合反应14～18h，洗涤、水解、干燥得到多孔模板聚合物微球。制备种子微球的方法可以是沉淀聚合、乳液聚合、分散聚合或无皂乳液聚合等方法。