CN107812500A - 一种磁性聚合物微球及其制备方法 - Google Patents

一种磁性聚合物微球及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107812500A
CN107812500A CN201710956549.1A CN201710956549A CN107812500A CN 107812500 A CN107812500 A CN 107812500A CN 201710956549 A CN201710956549 A CN 201710956549A CN 107812500 A CN107812500 A CN 107812500A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
preparation
polymer microsphere
polymer
magnetic polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710956549.1A
Other languages
English (en)
Inventor
邹鹏
谭睿哲
杨习锋
曾晨光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Sun Shing Biotech Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Sun Shing Biotech Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Sun Shing Biotech Co ltd filed Critical Guangzhou Sun Shing Biotech Co ltd
Priority to CN201710956549.1A priority Critical patent/CN107812500A/zh
Publication of CN107812500A publication Critical patent/CN107812500A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁性聚合物微球及其制备方法。本发明磁性聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。本发明利用磁流体自身表面张力和外加磁场的共同作用制备磁性聚合物微球，无需引入外水相，磁性聚合物溶液直接形成微球，且磁性纳米粒子在聚合物微球中分布均匀，制备过程简单，效率高。

Description

一种磁性聚合物微球及其制备方法
技术领域
本发明涉及磁性微球领域，具体涉及一种磁性聚合物微球及其制备方法。
背景技术
磁性高分子微球是指通过适当的方法将磁性颗粒包埋在高分子微球内形成具有一定磁响应性及特殊结构的微球，它是20世纪70年代后期发展起来的一种新型功能高分子复合材料。一方面，它具有高分子微球的特性，可通过共聚、表面改性等化学反应使高分子微球表面带有多种功能基团，从而可以结合多种生物活性物质；另一方面，它又具有磁性，在外加磁场下可以快速和其它不具有磁性的物质分离，而且能量消耗小。因此，磁性高分子微球作为新型功能高分子材料，在生物医学(临床诊断、靶向药物)、细胞学(细胞分离)、固定化酶、亲和分离及磁共振图象的造影剂等领域有着广泛的应用。
目前，文献和专利中公开的已有的磁性高分子微球的制备方法主要有四种：单体聚合法、活化溶胀法、界面沉积法、反相微乳法。(1)单体聚合法，将磁性流体或磁性小颗粒分散在高分子溶液或单体中制成混合溶液后，将该混合溶液与水混合制成O/W型(水包油型)乳液，然后采用抽去溶剂或聚合单体的方法得到固化微球；其缺点是磁性颗粒与高分子材料之间的亲和性差，而且磁性颗粒的亲水性强，在单体聚合或抽去溶剂时，磁性小颗粒容易逃逸到表面和外水相中，不仅包埋率低，而且微球表面吸附着大量磁性颗粒，难以洗脱，用于生物活性物质分离或固定时，影响生物活性物质的活性。(2)活化溶胀法，1993年Ugelstad提出的活化溶胀法是迄今报道的制备磁性高分子微球的较好方法；具体步骤是用乳液聚合法制备均一尺寸的聚(苯乙烯-2-羟乙基甲基丙烯酸酯)微球后，继而再用溶胀法制成较大的微球，然后将苯乙烯硝化，再利用硝基与铁离子的亲和作用，使微球吸收二价铁和三价铁离子水溶液，将吸附了铁离子的微球分离出来后，与碱性溶液混合，使微球内的铁离子转换为Fe3O4颗粒而沉淀在微球内，但该法存在耗时长、反应步骤多、反应条件苛刻等问题，从而导致成本过高，因此限制了磁性高分子微球在生物化工、医药工业和临床上的应用。(3)界面沉积法，先使带正电的磁性小颗粒吸附在带负电的高分子微球表面，然后再在其表面镀上一层高分子材料，因为一个高分子微球表面只能吸附一层磁性颗粒，磁体的包埋量很低。(4)反相微乳液法，在氧化还原或热引发体系中，对丙稀酰胺类和丙烯酸类等亲水性单体，加入乳化剂、引发剂、交联剂、不同价态的铁盐，控制反应在一定的投料范围内，在反相微乳液中一步直接合成具有超顺磁性的磁性高分子微球。但此方法只适用于亲水性单体，微球的粒径也比较小(在200nm以下)，反应条件也不易控制。综上所述，现有制备方法只适用于实验室或小规模工业生产，因此，有必要开发新的制备磁性高分子微球的方法，以期制备性价比更高的磁性高分子微球。
理想磁性高分子微球微球应具有以下特点：磁性颗粒具有超顺磁性；微球粒径均一；微球含磁量高；化学稳定性好，磁性颗粒无泄露，无污染；机械强度高；生物相容性好；工艺简单、重复性好，易于规模化生产，价格低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁性聚合物微球及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种磁性聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；
(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。
上述技术方案中，在磁流体自身表面张力和外加磁场的共同作用下，磁流体形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化形成磁性聚合物微球；无需引入外水相、引发剂和交联剂，磁性聚合物溶液直接形成磁性聚合物微球；磁性纳米粒子在磁性聚合物微球中分布均匀，制备过程简单，易于规模化生产。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，磁流体液滴流出速度为0.1～5mL/h。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和高分子聚合物溶液之和的质量百分比为1％～4％。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述Fe3O4纳米颗粒与表面活性剂的质量比为1:3。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述高分子聚合物为聚乳酸、聚己内酯、聚乙丙交酯或海藻酸钠。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述高分子聚合物溶液中高分子聚合物的浓度为1w/v％～3w/v％。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述有机溶剂为二氯甲烷、二甲基亚砜、三氟乙醇、氯仿或三氟乙酸。
作为本发明所述的磁性聚合物微球的制备方法的优选实施方式，所述表面活性剂为吐温80或十二烷基苯磺酸钠。
本发明还提供一种根据上述任一项所述的磁性聚合物微球的制备方法制备的磁性聚合物微球。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明利用磁流体自身表面张力和外加磁场的共同作用制备磁性聚合物微球，无需引入外水相、引发剂和交联剂，磁性聚合物溶液直接形成粒径范围为400nm～500μm的磁性聚合物微球；磁性纳米粒子在聚合物微球中分布均匀，制备过程简单，效率高，易于规模化生产。
附图说明
图1是实施例1中制备的磁性聚合物微球扫描电镜图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：
将海藻酸钠溶解于氯仿，所得溶液浓度为1w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和吐温80加入配置好的海藻酸钠溶液中，使用高速均质机将Fe3O4纳米颗粒分散于海藻酸钠溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和海藻酸钠溶液之和的质量百分比为1％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以0.1mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。
实施例2
本发明磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：
将聚乳酸溶解于三氟乙酸，所得溶液浓度为1.5w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和吐温80加入配置好的聚乳酸溶液中，使用高速均质机将Fe3O4纳米颗粒分散于聚乳酸溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和聚乳酸溶液之和的质量百分比为2％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以1mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。
实施例3
本发明磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：
将聚乳酸溶解于二氯甲烷，所得溶液浓度为2w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和吐温80加入配置好的聚乳酸溶液中，使用高速均质机将Fe3O4分散于聚乳酸溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和聚乳酸溶液之和的质量百分比为2％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以2mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。
实施例4
本发明磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：
将聚己内酯溶解于二甲基亚砜，所得溶液浓度为2.5w/v％。将Fe3O4纳米颗粒和十二烷基苯磺酸钠加入配置好的聚己内酯溶液中，使用高速均质机将Fe3O4纳米颗粒分散于聚己内酯溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和聚己内酯溶液之和的质量百分比为3％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以3mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。
实施例5
本发明磁性聚合物微球的制备方法的一种实施例，本实施例所述磁性聚合物微球的制备方法为：
将聚乙丙交酯溶解于三氟乙醇，所得溶液浓度为3w/v％。将Fe3O4磁性纳米颗粒和十二烷基苯磺酸钠加入配置好的聚乙丙交酯溶液中，使用高速均质机将Fe3O4纳米颗粒分散于聚乙丙交酯溶液中，形成磁流体，其中，Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和聚乙丙交酯溶液之和的质量百分比为4％，吐温80：Fe3O4纳米颗粒质量比为1:3；磁流体以5mL/h的速度流出液滴，在表面张力和外加磁场作用下，形成圆形液滴，伴随着液滴有机溶剂挥发，液滴固化形成微球；将得到的微球真空干燥48h得到最终的磁性聚合物微球。
对实施例1～5制备的磁性聚合物微球进行扫描电镜观察。图1为实施例1制备的磁性聚合物微球扫描电镜图，由图1可知，微球大小为12μm左右，表面光滑形貌良好。实施例2～5制备的磁性聚合物微球也具备类似的效果。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制磁流体：将高分子聚合物溶解于有机溶剂中，充分搅拌形成高分子聚合物溶液；将Fe3O4纳米颗粒和表面活性剂加入高分子聚合物溶液中，充分搅拌分散，形成磁流体；
(2)制备磁性聚合物微球：将步骤(1)中配制的磁流体置于外加磁场中，磁流体逐滴流出形成圆形液滴，随着溶剂挥发，液滴固化成为磁性聚合物微球。
2.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，磁流体液滴的流出速度为0.1～5mL/h。
3.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4纳米颗粒占Fe3O4纳米颗粒和高分子聚合物溶液之和的质量百分比为1％～4％。
4.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4纳米颗粒与表面活性剂的质量比为1:3。
5.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乳酸、聚己内酯、聚乙丙交酯或海藻酸钠。
6.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物溶液中高分子聚合物的浓度为1w/v％～3w/v％。
7.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、二甲基亚砜、三氟乙醇、氯仿或三氟乙酸。
8.根据权利要求1所述的磁性聚合物微球的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为吐温80或十二烷基苯磺酸钠。
9.根据权利要求1～8任一项所述磁性聚合物微球的制备方法制得的磁性聚合物微球。
CN201710956549.1A 2017-10-11 2017-10-11 一种磁性聚合物微球及其制备方法 Pending CN107812500A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710956549.1A CN107812500A (zh) 2017-10-11 2017-10-11 一种磁性聚合物微球及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710956549.1A CN107812500A (zh) 2017-10-11 2017-10-11 一种磁性聚合物微球及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107812500A true CN107812500A (zh) 2018-03-20

Family

ID=61607983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710956549.1A Pending CN107812500A (zh) 2017-10-11 2017-10-11 一种磁性聚合物微球及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107812500A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109699687A (zh) * 2019-02-27 2019-05-03 陕西省微生物研究所 一种环保型除虫菊素控释微球的制备方法
CN110079067A (zh) * 2019-05-21 2019-08-02 宁波工程学院 一种磁性聚乳酸复合材料的制备方法
CN112369661A (zh) * 2020-01-16 2021-02-19 湖北中烟工业有限责任公司 一种降温嘴棒及具有该降温嘴棒的低温卷烟

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060130192A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-15 National Chung Cheng University Magnetic polymer microbeads and method for preparing the same
CN103275700A (zh) * 2013-06-03 2013-09-04 南京工业大学 聚合物荧光微球的制备方法
CN103285794A (zh) * 2013-07-01 2013-09-11 句容宁武科技开发有限公司 一种压力敏感的耐热密封微胶囊的制备方法
CN104878456A (zh) * 2015-05-26 2015-09-02 青岛大学 一种磁纺装置及使用该装置制备微纳米纤维的方法
CN107224883A (zh) * 2017-06-14 2017-10-03 江苏久朗高科技股份有限公司 一种静电纺丝法制备陶瓷分离膜的工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060130192A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-15 National Chung Cheng University Magnetic polymer microbeads and method for preparing the same
CN103275700A (zh) * 2013-06-03 2013-09-04 南京工业大学 聚合物荧光微球的制备方法
CN103285794A (zh) * 2013-07-01 2013-09-11 句容宁武科技开发有限公司 一种压力敏感的耐热密封微胶囊的制备方法
CN104878456A (zh) * 2015-05-26 2015-09-02 青岛大学 一种磁纺装置及使用该装置制备微纳米纤维的方法
CN107224883A (zh) * 2017-06-14 2017-10-03 江苏久朗高科技股份有限公司 一种静电纺丝法制备陶瓷分离膜的工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109699687A (zh) * 2019-02-27 2019-05-03 陕西省微生物研究所 一种环保型除虫菊素控释微球的制备方法
CN110079067A (zh) * 2019-05-21 2019-08-02 宁波工程学院 一种磁性聚乳酸复合材料的制备方法
CN112369661A (zh) * 2020-01-16 2021-02-19 湖北中烟工业有限责任公司 一种降温嘴棒及具有该降温嘴棒的低温卷烟

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Facile method for synthesis of Fe3O4@ polymer microspheres and their application as magnetic support for loading metal nanoparticles
Du et al. Biocompatible magnetic and molecular dual-targeting polyelectrolyte hybrid hollow microspheres for controlled drug release
Xu et al. Toward designer magnetite/polystyrene colloidal composite microspheres with controllable nanostructures and desirable surface functionalities
CN111569794B (zh) 一种自修复与自润滑型双功能微胶囊及其制备方法
CN102718931B (zh) 一种生物医学用超顺磁性复合微球的制备方法
Liu et al. Preparation of magnetic microspheres from water-in-oil emulsion stabilized by block copolymer dispersant
CN107812500A (zh) 一种磁性聚合物微球及其制备方法
CN1315920C (zh) 具有无机/有机核壳结构的磁性复合微球及其制备方法
CN101220187A (zh) 一种具有核壳结构的磁性复合微球及其制备方法
CN102070864B (zh) 一种纳米级聚甲基丙烯酸甲酯磁性复合微球及其制备方法
CN1943560A (zh) 具有功能化壳层的夹心结构磁性复合微球、其制备方法及其应用
CN103272544B (zh) 对温度/pH双敏感的核-壳型覆盆子状智能复合微球及制备方法
CN105513741A (zh) 磁性纳米粒子/高分子复合Janus微粒及其制备方法与应用
CN107245196A (zh) 多层组装微米级单分散聚苯乙烯磁性复合微球的制备方法
Cao et al. Facile fabrication of hollow polymer microspheres through the phase-inversion method
Sahiner Colloidal nanocomposite hydrogel particles
CN100573747C (zh) 纳米磁性微球的制备方法
Xue et al. Magnetic-responsive Janus nanosheets with catalytic properties
Li et al. Facile and green synthesis of core–shell structured magnetic chitosan submicrospheres and their surface functionalization
Yuan et al. Large scale manufacture of magnetic polymer particles using membranes and microfluidic devices
CN102327761B (zh) 一种聚合物复合微珠及其制备方法
CN111073061A (zh) 一种琼脂糖微球的制备方法
CN102532408A (zh) 一种温敏型磁性蛋白质印迹纳米球的制备方法
Liu et al. Microfluidic generation of monodispersed Janus alginate hydrogel microparticles using water-in-oil emulsion reactant
Du et al. Scalable in-fiber manufacture of functional composite particles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180320