技术领域
[0001] 本
发明涉及一种超
顺磁性聚合物微球的合成方法。 背景技术
[0002] 磁性聚合物微球作为一种新型的分离载体，它集磁性和亲和分离的优点于一体， 能够快速简便和高选择性的从复杂的
生物体系中分离出目标生物分子，在固定化酶、细胞分类、免疫检测、靶向药物及亲和分离等生物医学和生物化学工程领域具有诱人的应用前景，是当前极具前瞻性的研究课题之一。
现有技术合成磁性聚合物微球的方法主要有高分子包埋法、界面沉积法和
单体聚合法等。单体聚合法包括磁性颗粒存在下的悬浮聚合 (参见 Lee Y, Rho J, Jung B, Preparation ofMagnetic Ion-Exchange Resins by the Suspension Polymerization of Styrene withMagnetite, J. Appl. Polym. Sci. ,2003, 89,2058)、乳液聚合（参见 Yanase N, Noguchi H, Asakura H, Suzuta Τ, Preparation of Magnetic Latex Particles by EmulsionPolymerization of Styrene in the Presence of a Ferrof luid, J. Appl. Polym. ki.，1993，50，765.)、分散聚合（参见HorAK D, Magnetic Polyglycidylmethacrylate Microspheresby Dispersion Polymerization,J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. ,2001,39,3707.)等方法。
[0003] 但是，目前磁性高分子微球的制备和应用研究还存在着一些不足。例如包埋法制备的磁性微球，所得的微球粒径分布宽，形状不规则，粒径很难控制，不同微球中磁含量也不一致，各个微球的磁性强弱差别很大；而常规悬浮聚合法制备的磁性微球大小通常在几十到几百微米之间，
比表面积小，且颗粒粒径分布过宽；乳液聚合法制备的磁性微球的粒径太小，磁含量很低，在使用过程中即使采用很高的外加
磁场，也很难进行分离；分散聚合法制备的磁性微球的磁含量低，且各微球间的磁含量分布不均勻，有的微球的磁含量几乎为零；与本发明相近的 Ugelstad 法（参见 Ugelstad J, Ellingsen T, Berge A, Helgee B. Magnetic polymerparticles. WO 8303920,1983)制备过程十分复杂，产率低，不利于放大生产，商品价格特别昂贵。
发明内容
[0004] 为克服上述磁性聚合物微球制造方法上存在的
缺陷，本发明提出一种合成磁性聚合物微球的方法，此方法制备过程简单、操作方便、产率高，合成出的磁性聚合物微球粒径分布窄、磁性强、化学性质稳定。
[0005] 本发明的主要内容如下：
[0006] 对采用化学共沉淀法制备的纳米!^e3O4颗粒表面进行了疏
水层包覆，并将其溶解于疏水性烯类单体中制成稳定的磁
流体形成油相。将一种或一种以上烯类单体制成非磁性
种子颗粒，并形成水相。将油相和水相充分震荡混合溶胀后，再引发聚合制备出
超顺磁性聚合物微球。合成出的磁性聚合物微球，具有粒径可控、磁性强、磁均一性好等优点。
[0007] 本发明的具体步骤如下：[0008] (1)制备表面包覆有疏水层的超顺磁性Fe53O4颗粒。其中包覆磁性!^e3O4颗粒具有核/壳式结构，疏水层为C8_22直链
脂肪酸。
[0009] (2)制备疏水性烯
烃基!^e3O4磁流体。将上述磁性!^e3O4颗粒分散溶解在疏水性烯类单体中，制成烯烃基磁流体，磁性!^e3O4颗粒与烯烃单体体积比为1 ： 2至1 ： 10。
[0010] (3)制备非磁性种子颗粒。它是由一种或一种以上烯类单体均聚或共聚合成的聚合物。其合成方法包括悬浮聚合、分散聚合、乳液聚合、细乳液聚合等。合成种子颗粒的烯类单体包括苯乙烯类、二乙烯苯类、（甲基）
丙烯酸酯类、乙烯酯类等及其衍生物。聚合物单体与交联剂体积比为10 ： 1至20 ： 1，引发剂用量总体积的0.01%至0.5%。
[0011] (4)磁流体与非磁性种子颗粒混合溶胀。是将前述的疏水性烯烃基!^e3O4磁流体作为油相，非磁性种子颗粒制成溶液作为水相，把油相和水相充分震荡混合M小时至36小时，形成磁流体
吸附在种子微球表面的溶胀体系，直至磁流体被完全吸收得到溶胀产物。
[0012] (5)引发聚合制备磁性聚合物微球。是在前述的溶胀产物中，加入引发剂引发聚合，合成出单分散超顺磁性聚合物颗粒。其中引发剂用量占总体积的0. 至3%，交联剂用量占总体积的至10%。
[0013] 此方法合成出的磁性聚合物微球内部，包覆纳米磁性!^e3O4颗粒高度分散于聚合物微球中，具有纳米尺度上的无机颗粒与有机聚合物均勻复合结构，具有超顺磁性；磁性聚合物微球粒径在0. 01-5 μ m之间，粒度可控且分布相对较窄，磁性!^e3O4占整个微球的重量比为0. 5-55%，磁性强而又分布均一，化学性质稳定，耐酸
碱。
具体实施方式
[0014] 下面通过
实施例对本发明的技术方案做进一步的描述：
[0015] 实施例1.
[0016] (1)在盛有500ml去离子水的IL反应器中加入0. 086摩尔氯化
铁和0. 043摩尔氯化亚铁，通入氮气保护，升温至80°C，。瞬时倾入25%的NH3 · H2O 27_29ml，充分剧烈搅拌后，立刻逐滴加入油酸，直至可以看到清液为止，继续恒温搅拌30分钟。用
磁铁磁性分离后，经去离子水反复清洗，得到黑色团状磁性!^e3O4颗粒。
[0017] (2)在50ml含0. 25% SDS的溶液的三口烧瓶中，加入5ml苯乙烯单体和一定量的之前制备的包覆油酸的磁性狗304颗粒，25°C超声振荡充分乳化6h，形成油相磁流体。
[0018] (3)在500ml三口瓶中加入IOOml蒸馏水，9. 75mlNa0H处理过的苯乙烯单体和 0. 545ml的二乙烯基苯（DVB)，超声分散30min充分搅拌后通氮气除去
氧，水浴升温至70°C。
温度稳定后加入溶有0. 05g引发剂的40mlKPS水溶液，引发聚合反应时间16h，降温到 600C，熟化2h。聚合物产物冷却后经离心机离心分离，去离子水反复洗涤，重新分散在水中， 得到水相的交联PM-DVB聚合物微球。
[0019] (4)将上述油相（¾和水相（3)，机械搅拌混合，在25°C条件下充分溶胀Mh。
[0020] (5)在上述溶胀体系中加入0. 3g的引发剂过氧化苯甲酰（BPO)，Iml的经NaOH处理过的80 %交联剂二乙烯基苯（DVB)，通入氮气，在500ml三口瓶中混合上述乳化液升温至 70°C，恒温聚合12h，降温至60°C熟化2h。
[0021] 聚合冷却后经磁性分离，蒸馏水反复洗涤后，得到P^磁性聚合物微球。
[0022] 实施例2.[0023] (1)向盛有500ml蒸馏水的IL搅拌式反应器中加入0.086摩尔!^eCl2 · 4H20和 0. 173摩尔FeCl3 ·6Η20，升温至90°C，倾入含0. 956摩尔NH3 ·Η20水溶液，立刻开始按0. 5ml/ min的速度滴加亚麻酸约15ml，直至看到一个清楚的上清液为止，继续恒温1小时，倾去上清液即可得到黑色团
块状包覆磁性狗304颗粒凝聚体。
[0024] (2)在500ml的三口烧瓶中，加入95ml甲基丙烯酸甲酯（MMA)单体和一定量的之前制备的包覆亚麻酸的磁性狗304颗粒，超声振荡混合均勻，形成油相磁流体。
[0025] (3)在IL装有回流冷凝管、氮气入口、机械搅拌和加料口的四口烧瓶中加入620ml 去离子水，将其移入60°C的恒温水浴中，搅拌通氮IOmin后，加入65g MMA单体和1. 3g交联剂DVB，继续搅拌通氮30min。然后加入脱氧的过
硫酸钾（KPQ水溶液30ml (含KPS 0. 65g)， 进行聚合反应。反应在60°C进行24h后，冷却至室温，聚合物乳液经离心得到高分子微球， 用去离子水反复洗涤。取15ml种子微球乳液加入到50ml含0. 25% gSDS的溶液中，25°C超声振动充分乳化他形成水相。
[0026] (4)将上述油相（¾和水相（¾，机械搅拌混合，在25°C条件下充分溶胀Mh。
[0027] (5)在上述溶胀体系中加入5ml的经NaOH处理过的80%交联剂二乙烯苯（DVB) 和5g的引发剂过氧化苯甲酰（BPO)，通入氮气，在500ml三口瓶中混合上述乳化液升温至 80°C，恒温聚合12h，降温至60°C熟化2h。
[0028] 聚合冷却后经磁性分离，蒸馏水反复洗涤后，得到PMMA磁性聚合物微球。
[0029] 实施例3.
[0030] (1)在盛有700ml蒸馏水的1升搅拌式反应器中加入0. 21摩尔!^Cl2 ·4Η20和0. 31 摩尔FeCl3 · 6Η20，升温至70°C，倾入IOOml含1摩尔的NaHCO3水溶液，立刻开始按0. 5ml/ min的速度滴加
硬脂酸约20ml，直至看到一个清楚的上清液为止，继续恒温1小时，倾去上清液即可得到黑色团块状包缚磁性1^304颗粒凝聚体。
[0031] (2)在500ml的三口烧瓶中，将上述包覆硬脂酸的!^e3O4颗粒溶于适量IOOml
甲苯中，搅拌至完全溶解，形成甲苯基的油基磁流体。
[0032] (3)先采用分散聚合法，在250ml四口瓶中加入81g
乙醇和9g水，再加入2g稳定剂PVP K-30,搅拌至其完全溶解，接着加入IOg单体M和0. Ig引发剂AIBN，搅拌下通氮气30min后，将反应器放入已预热到70°C的恒温水浴中，保持氮气气氛，200rpm转速下反应1¾制得I^t种子微球；在上述制得的I^t种子微球中加入适量水稀释后，加入共聚单体 2ml St、4ml HEMA, 0. 2ml交联剂EGDMA及0. 12g引发剂AIBN,
混合液在室温下搅拌24h,使单体及交联剂完全被种子微球吸收。最后此混合液在70°C，氮气气氛下反应12h，制得水相的聚苯乙烯-甲基丙烯酸羟乙酯（P(St-HEMA))交联微球。
[0033] (4)将上述油相（¾和水相（¾，机械搅拌混合，在25°C条件下充分溶胀36h。
[0034] (5)在上述溶胀体系中加入一定量的交联剂EGDMA和引发剂AIBN，通入氮气，在 500ml三口瓶中混合上述乳化液升温至70°C，恒温聚合18h，降温至60°C熟化2h。
[0035] 聚合冷却后经磁性分离，蒸馏水反复洗涤后，得到P (St-HEMA)磁性聚合物微球。
