一種聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于磁性材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，磁性高分子微球的研宄非?；钴S，已從最簡(jiǎn)單的高分子包裹磁性材料發(fā) 展到多種類型的組成方式。根據(jù)磁性高分子微球的結(jié)構(gòu)類型可將其分成三類，但是，組成磁 性微球的基本材料仍然是磁性物質(zhì)和高分子材料。磁性物質(zhì)包括Fe 3O4、I-Fe2O3、Pt、Ni、Co 等，其中Fe3O4使用最多；高分子材料包括合成高分子材料和天然高分子材料。合成高分子 材料常用的有苯乙烯共聚物、聚酯類、聚酰胺類高分子；天然高分子材料常用的有明膠、白 蛋白、纖維素和各種聚糖。
[0003] 近年來有人為了電磁方面的應(yīng)用，研宄了一些導(dǎo)電性的磁性高分子微球，聚吡咯、 聚苯胺等導(dǎo)電聚合物也可用來制備磁性微球。磁性高分子微球的性質(zhì)不僅與組成材料的性 質(zhì)有關(guān)，還與制備方法有關(guān)。因此，制備方法的研宄十分重要。通常不同類型的磁性高分子 微球其制備方法也有所不同。乳液聚合是目前應(yīng)用較多且效果較好的制備磁性高分子微球 的方法，不但聚合方法的優(yōu)點(diǎn)而且還彌補(bǔ)了它的不足，分散劑用量少，制備過程的毒副作用 小，且制得的微球粒徑分布窄，形狀規(guī)則。
[0004] 專利2010105946844公開了一種納米級(jí)聚甲基丙烯酸甲酯磁性復(fù)合微球及其制 備方法，由聚甲基丙烯酸甲酯球體和分布在聚甲基丙烯酸甲酯球體內(nèi)的Fe 3O4磁性納米 粒子構(gòu)成，其粒徑為20nm~100nm，其飽和磁化強(qiáng)度為32emu/g~46emu/g，其磁含量為 46%~68%。所述磁性復(fù)合微球的制備方法，工藝步驟依次如下：（1)配制磁流體；（2)形 成混合預(yù)微乳液，以步驟（1)配制的磁流體、甲基丙烯酸甲酯單體、表面活性劑、助表面活 性劑和去離子水為原料形成混合預(yù)微乳液；(3)磁性納米粒子與聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合， 向步驟（2)制備的混合預(yù)微乳液通入保護(hù)氣體，在常壓攪拌加熱至70°C~80°C，然后加入 引發(fā)劑進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間至少4小時(shí)。該發(fā)明制備的微球生物相容性不佳，不能在基因測(cè) 序的過程中用于酶的固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是一種聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制備方法，制備的微球可 用于基因組測(cè)序酶的固定，具體步驟如下： (1) 將水合物FeCl2 ·4Η20和FeCl3 ·6Η20加入反應(yīng)介質(zhì)中，通入氮?dú)?，攪拌至均相體系； (2) 升溫至90-95°C，加入堿溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)100分鐘以上，然后降至室溫； (3) 將反應(yīng)得到的Fe3O4以去離子水沖洗10遍以上，然后將其分散于有機(jī)載體中，形成 磁流體； (4) 將步驟（3)得到的磁流體、甲基丙烯酸甲酯、表面活性劑、二乙烯基苯、正辛烷、聚乙 烯醇和去離子水加入反應(yīng)釜中，在恒溫下不斷攪拌形成乳液； (5) 加入引發(fā)劑反應(yīng)，時(shí)間為200分鐘以上； (6) 進(jìn)行磁性分離； (7) 冷卻，篩選，真空干燥，使用30-50%乙醇清洗5遍以上，得到聚甲基丙烯酸甲酯微 球。
[0006] 所述微球粒徑為1. 6-2. 5微米，也可以為1. 9-2. 0微米，優(yōu)選為2. 0微米。
[0007] 所述步驟（1)的反應(yīng)介質(zhì)為水、乙醇和乙二醇中的一種或幾種。
[0008] 所述堿溶液為NaOH、Fe (OH) 2和Fe (OH) 3中的一種或幾種。
[0009] 加入的鐵離子和亞鐵離子總濃度為0· 5-0. 6mol/L，0H_濃度為3-3. 5mol/L〇
[0010] 所述有機(jī)載體為環(huán)己烷和異丙醇的混合物，其中環(huán)己烷和異丙醇的體積比為4:1。
[0011] 所述的表面活性劑為CTAB (十六烷基三甲基溴化銨）和硬脂酸中的一種或兩種。
[0012] 所述步驟（4)加入的磁流體使Fe3O4在乳液中的濃度為3-4mg/ml ; 步驟（4)先將表面活性劑、聚乙烯醇和去離子水加入反應(yīng)釜中，攪拌混合10分鐘以上 后，再加入磁流體、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和過氧化苯乙酰，攪拌10分鐘以 上形成乳液； 在攪拌時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)保持壓力為〇· 15-0. 2MPa，優(yōu)選為0· 15MPa。
[0013] 所述磁性分離使用磁力架。
[0014] 所述引發(fā)劑為過硫酸鈉或偶氮二異丁酸二甲酯，引發(fā)劑的加入使其占乳液體系重 量比的0· 3%。-0· 6%。，優(yōu)選為0· 4%〇。
[0015] 本發(fā)明制備的微球生物相容性好，能夠在基因測(cè)序的過程中用于酶的固定。本發(fā) 明的制備方法中的步驟易于操作，原料成本低，能夠適應(yīng)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。以本發(fā)明制備 的微球粒徑較小而均一，能夠順利的進(jìn)行核酸測(cè)序反應(yīng)酶的固定，得到的微球質(zhì)地均勻，有 較好的理化穩(wěn)定性，磁響應(yīng)性高，還可應(yīng)用于生物工程中大分子的連接與分離。聚甲基丙烯 酸甲酯微球透光率大，便于測(cè)序儀的信號(hào)讀取，使噪點(diǎn)更清晰、測(cè)算更精確。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 (1) 在反應(yīng)容器中加入水合物？6(：12.4!120 0.15111〇1和？6(：13.6!120 0.35111〇1加入比 去離子水，乙醇和乙二醇的混合液中，通入氮?dú)猓瑪嚢柚辆囿w系； (2) 升溫至90°C，加入3mol NaOH，反應(yīng)100分鐘，然后降至室溫； (3) 將反應(yīng)得到的Fe3O4以去離子水沖洗10遍，然后將其分散于環(huán)己烷和異丙醇中，其 中環(huán)己烷和異丙醇的體積比為4:1，形成磁流體； (4) 先將表面活性劑、聚乙烯醇和去離子水加入反應(yīng)釜中，攪拌混合10分鐘后，再加入 磁流體、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和過氧化苯乙酰，攪拌10分鐘形成乳液，攪 拌時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)保持壓力為〇· 15MPa，F(xiàn)e3O4在乳液中的濃度為4mg/ml ; (5) 加入偶氮二異丁酸二甲酯反應(yīng)，其占乳液體系重量比的0. 6%。，反應(yīng)時(shí)間為200分 鐘，溫度為80°C ; (6) 進(jìn)行磁性分離； (7) 冷卻，篩選，真空干燥，使用30%乙醇清洗5遍，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球。
[0017] 實(shí)施例2 (1) 在反應(yīng)容器中加入水合物FeCl2 · 4H20 0· 2mol和FeCl3 · 6H20 0· 3mol加入IL去 離子水中，通入氮?dú)猓瑪嚢柚辆囿w系； (2) 升溫至95°0，加入3.2111〇1恥0!1，0.1111〇1?6(0!1)3，反應(yīng)110分鐘，然后降至室溫 ； (3) 將反應(yīng)得到的Fe3O4以去離子水沖洗12遍，然后將其分散于環(huán)己烷和異丙醇中，其 中環(huán)己烷和異丙醇的體積比為2:1，形成磁流體； (4) 先將硬脂酸、聚乙烯醇和去離子水加入反應(yīng)釜中，攪拌混合10分鐘后，再加入磁流 體、正辛烷、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯和過氧化苯乙酰，攪拌15分鐘形成乳液，攪拌時(shí) 反應(yīng)釜內(nèi)保持壓力為〇· 2MPa，F(xiàn)e3O4在乳液中的濃度為3mg/m