專利名稱：一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備。
背景技術(shù)：
目前，熒光材料和磁性材料以其熒光及磁性性質(zhì)已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開展高水平研究的重要手段。隨著研究的深入，單一磁性或熒光材料已經(jīng)難以滿足實(shí)際應(yīng)用中的需求。與單一功能的熒光探針或磁性材料探針相比，磁性熒光多功能納米材料可同時(shí)實(shí)現(xiàn)磁性分離，靶向識(shí)別，熒光成像及磁共振成像等多種功能，在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，如材料學(xué)，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。磁性熒光微球主要指在聚合高分子微球的同時(shí)，引入Fe3O4等磁性納米粒子和熒光物質(zhì)，使微球同時(shí)具有磁性能和特征熒光。目前，這種磁性熒光技術(shù)主要技術(shù)難題和問題如下:1.制備過程繁瑣，聚合過程不易精確控制。2.制備的磁性熒光微球在粒徑大小、均勻性及磁性能方面較差，且熒光物質(zhì)容易流失。3.聚合物包覆過程中表面活性劑的使用，影響了微球與生物活性物質(zhì)的作用
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，技術(shù)方案一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，其特征在于步驟如下:步驟1:在配有冷凝管的反應(yīng)器中，加入75 100wt%的乙腈、20 0wt%的醇和5 0wt%的丙酮的混合液；步驟2:將40 5wt%的GMA甲基丙烯酸縮水甘油酯，40 90wt%的交聯(lián)劑和20 5wt%的NVCz乙烯基咔唑組成的單體混合物及相對(duì)單體混合物總質(zhì)量0.2 5wt%的引發(fā)齊U，加入到反應(yīng)器中混合均勻；步驟3:將相對(duì)單體混合物總質(zhì)量10 30wt%的Fe3O4微球加入到裝有上述溶劑的反應(yīng)器中；步驟4:反應(yīng)器逐步升溫至75 90°C,聚合2 8h ;步驟5:將得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁分離，傾去上層液，加入無水乙醇經(jīng)超聲分散，然后再進(jìn)行磁分離；如此反復(fù)洗滌多次，以除去多余的單體和聚合物，在室溫下真空干燥，得到P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4 磁性復(fù)合微球。所述交聯(lián)劑為DVB 二乙烯基苯或EGDMA乙二醇二甲基丙烯酸酯。所述引發(fā)劑為AIBN偶氮二異丁腈或BPO過氧化二苯甲酰。所述醇是四個(gè)碳以下的低級(jí)一元醇，包括甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇或異丁醇。調(diào)節(jié)GMA (甲基丙烯酸縮水甘油酯)，交聯(lián)劑和NVCz (乙烯基咔唑)混合物的用量，以獲得不同粒徑的的單分散P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4微球。由GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)，交聯(lián)劑和NVCz (乙烯基咔唑)組成的單體混合物的總質(zhì)量為乙腈、醇和丙酮組成的混合液總質(zhì)量的的0.1-3.0wt%。有益效果本發(fā)明提出的一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，以溶劑熱法制備的單分散高磁響應(yīng)性Fe3O4為核(CN1645530)，GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)和可聚合性的熒光單體NVCz (乙烯基咔唑)作為 功能性單體，同時(shí)加入一些交聯(lián)劑單體，通過沉淀聚合法制備了高磁響應(yīng)性和高磁含量且表面帶有環(huán)氧基團(tuán)的納米級(jí)單分散磁性熒光核殼微球。得到磁響應(yīng)性好，表面潔凈度高，且?guī)в锌膳c生物活性物質(zhì)作用的活性基的納米級(jí)單分散高交聯(lián)的磁性突光核殼微球。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以溶劑熱法制備的單分散高磁響應(yīng)性Fe3O4為核(CN1645530),GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)和可聚合性的熒光單體NVCz (乙烯基咔唑)作為功能性單體，通過沉淀聚合法制備了粒徑可控的單分散高磁響應(yīng)性和高磁含量的納米級(jí)磁性熒光核殼P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4微球。與傳統(tǒng)的磁球制備方法相比，該法制備的磁球在單分散性和磁響應(yīng)性方面都得到了較大的提高。同時(shí)，由于GMA單體具有反應(yīng)性的環(huán)氧基，給使用者很大的自由度和靈活度來對(duì)聚合物進(jìn)行進(jìn)一步的功能化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1.聚甲基丙烯酸縮水甘油酯表面帶有環(huán)氧基團(tuán)，有利于進(jìn)一步功能化。2.選用可聚合性的熒光單體NVCz (乙烯基咔唑)，使熒光單體不易流失。3.通過控制反應(yīng)條件可以控制單分散微球粒徑的大小和磁響應(yīng)性。4.所用的儀器設(shè)備及操作工藝簡(jiǎn)單，靈活方便。


圖1是實(shí)施例3制備的P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4磁性熒光核殼微球的TEM圖片。圖2是實(shí)施例3制備的P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4磁性熒光核殼微球的熒光光譜圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:實(shí)施例1:在配有冷凝管的IOOmL反應(yīng)器中，加入70g乙腈和IOg甲醇；稱取0.05gGMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)、0.07g DVB (二乙烯基苯)和0.02g NVCz (乙烯基咔唑)及
0.003g的AIBN (偶氮二異丁腈)，振蕩溶解后，加入到反應(yīng)器中，混合均勻；將0.03g Fe3O4微球加入到IOOmL反應(yīng)器中；逐步升溫至82V,聚合反應(yīng)3h ;將得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁分離，傾去上層液，加入無水乙醇經(jīng)超聲分散，然后再磁分離；如此反復(fù)洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到深咖啡色的P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4磁性復(fù)合微球。經(jīng)測(cè)試，所得到的磁性P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4微球粒徑為750nm，磁響應(yīng)性為38emu/g,磁含量為 50wt%。實(shí)施例2:在配有冷凝管的IOOmL反應(yīng)器中，加入65g乙腈、IOg乙醇和5g丙酮；稱取0.07g GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)、0.07g DVB (二乙烯基苯)和0.04gNVCz (乙烯基咔唑)及0.0Olg的BPO(過氧化二苯甲酰)，振蕩溶解后，加入到反應(yīng)器中，混合均勻；將
0.05g Fe3O4微球加入到IOOmL反應(yīng)器中；逐步升溫至80V,聚合反應(yīng)6h ;將得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁分離，傾去上層液，加入無水乙醇經(jīng)超聲分散，然后再磁分離；如此反復(fù)洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到深咖啡色的P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4磁性復(fù)合微球。經(jīng)測(cè)試，所得到的磁性P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4微球粒徑為660nm，磁響應(yīng)性為50emu/g,磁含量為 65wt%。實(shí)施例3:在配有冷凝管的IOOmL反應(yīng)器中，加入78g乙腈；稱取0.1g GMA (甲基丙烯酸縮水甘油酯)、0.Ig EGDMA (乙二醇二甲基丙烯酸酯)和0.05g NVCz (乙烯基咔唑)及
0.005g的AIBN(偶氮二異丁腈)，振蕩溶解后，加入到反應(yīng)器中，混合均勻；將0.07g Fe3O4微球加入到IOOmL反應(yīng)器中；逐步升溫至85°C，聚合反應(yīng)2.5h ;將得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁分離，傾去上層液，加入無水乙醇經(jīng)超聲分散，然后再磁分離；如此反復(fù)洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到深咖啡色的P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4磁性復(fù)合微球。經(jīng)測(cè)試，所得到的磁性P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4微球粒徑為620nm，磁響應(yīng)性為48emu/g,磁含量為 63wt%。實(shí)施例4:在配有冷凝管的IOOmL反應(yīng)器中，加入70g乙腈、5g甲醇和5g正丙醇；稱取0.13g GMA (甲基丙烯酸縮水甘油酯)、0.17g EGDMA(二醇二甲基丙烯酸酯)和
0.08g NVCz (乙烯基咔唑)及0.008g的BPO(過氧化二苯甲酰)，振蕩溶解后，加入到反應(yīng)器中，混合均勻；將0.1Og Fe3O4微球加入到IOOmL反應(yīng)器中；逐步升溫至80V,聚合反應(yīng)4h ;將得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁分離，傾去上層液，加入無水乙醇經(jīng)超聲分散，然后再磁分離；如此反復(fù)洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到深咖啡色的P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4 磁性復(fù)合微球。經(jīng)測(cè)試，所得到的磁性P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4微球粒徑為675nm，磁響應(yīng)性為45emu/g,磁含量為 58wt%。
權(quán)利要求
1.一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，其特征在于步驟如下: 步驟1:在配有冷凝管的反應(yīng)器中，加入75 100wt%的乙腈、20 0wt%的醇和5 0wt%的丙酮的混合液； 步驟2:將40 5wt%的GMA甲基丙烯酸縮水甘油酯，40 90wt%的交聯(lián)劑和20 5wt%的NVCz乙烯基咔唑組成的單體混合物及相對(duì)單體混合物總質(zhì)量0.2 5wt%的引發(fā)劑,力口入到反應(yīng)器中混合均勻； 步驟3:將相對(duì)單體混合物總質(zhì)量10 30wt%的Fe3O4微球加入到裝有上述溶劑的反應(yīng)器中； 步驟4:反應(yīng)器逐步升溫至75 90°C，聚合2 8h ; 步驟5:將得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁分離，傾去上層液，加入無水乙醇經(jīng)超聲分散，然后再進(jìn)行磁分離；如此反復(fù)洗滌多次，以除去多余的單體和聚合物，在室溫下真空干燥，得到P (GMA-EGDMA-NVCz) /Fe3O4 磁性復(fù)合微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，其特征在于:所述交聯(lián)劑為DVB 二乙烯基苯或EGDMA乙二醇二甲基丙烯酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，其特征在于:所述引發(fā)劑為AIBN偶氮二異丁腈或BPO過氧化二苯甲酰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，其特征在于:所述醇是四個(gè)碳以下的低級(jí)一元醇，包括甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇或異丁醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單分散磁性熒光核殼納米微球的制備，以溶劑熱法制備的單分散高磁響應(yīng)性Fe3O4為核(CN1645530)，GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)和可聚合性的熒光單體NVCz(乙烯基咔唑)作為功能性單體，同時(shí)加入一些交聯(lián)劑單體，通過沉淀聚合法制備了高磁響應(yīng)性和高磁含量且表面帶有環(huán)氧基團(tuán)的納米級(jí)單分散磁性熒光核殼微球。得到磁響應(yīng)性好，表面潔凈度高，且?guī)в锌膳c生物活性物質(zhì)作用的活性基的納米級(jí)單分散高交聯(lián)的磁性熒光核殼微球。
文檔編號(hào)C08F226/12GK103204967SQ201310137019
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者張秋禹, 馬明亮, 辛鐵軍, 周輪偉, 劉瑜, 張和鵬, 張寶亮 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)