用于产生磁性单分散聚合物颗粒的改进方法技术

本文公开了用于产生磁性聚合物颗粒的简化方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供具有以下组分的组合物，自由基可聚合的液体单体，可溶于所述单体中的自由基引发剂，空间稳定剂，和在与所述单体可混溶的载体流体中包含表面活性剂涂覆的胶体磁性颗粒的铁磁流体；(b)从与所述单体不可混溶的极性溶剂和步骤(a)的组合物制备乳液；(c)将种子聚合物颗粒加入所述乳液，混合以形成接种的乳液并孵育所述接种的乳液，由此溶胀所述种子聚合物颗粒；(d)活化所述自由基引发剂并在溶胀的种子聚合物颗粒中聚合所述单体；由此产生所述磁性聚合物颗粒。作为该方法的结果，可以提供单分散磁性颗粒。该颗粒特征在于磁性材料的均匀分布以及不存在磁铁浸出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本公开涉及从聚合物种子颗粒开始制备单分散聚合物颗粒。本文公开了用于产生磁性聚合物颗粒的简化方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供具有以下组分的组合物，自由基可聚合的液体单体，可溶于所述单体中的自由基引发剂，空间稳定剂，和在与所述单体可混溶的载体流体中包含表面活性剂涂覆的胶体磁性颗粒的铁磁流体；(b)从与所述单体不可混溶的极性溶剂和步骤(a)的组合物制备乳液；(c)将种子聚合物颗粒加入所述乳液，混合以形成接种的乳液并孵育所述接种的乳液，由此溶胀所述种子聚合物颗粒；(d)活化所述自由基引发剂并在溶胀的种子聚合物颗粒中聚合所述单体；由此产生所述磁性聚合物颗粒。作为该方法的结果，可以提供单分散磁性颗粒。该颗粒特征在于磁性材料的均匀分布以及不存在磁铁浸出。磁性颗粒得到广泛使用，例如用于选择性细胞分离和用于微生物学和分子生物学中的免疫磁性分离。背景所谓“连续接种乳液聚合”技术是聚合物颗粒的活化溶胀的方法。重要的是，该方法允许制备可预测大小为直径1至100μm的单分散球形珠(UgelstadJ.等人,BloodPurif.11(1993)349-369)。聚合物颗粒可以从许多不同的单体材料制备，并且具有各种形态，包括大孔结构。WO2000/61647公开了用于制备单分散聚合物颗粒的方法，所述单分散聚合物颗粒通过使单体与包含单分散可溶胀种子聚合物/低聚物的水分散体接触且在空间稳定剂存在的情况下引发聚合而形成。所得溶胀的种子颗粒特征在于颗粒模式直径。多孔珠形成包含磁性氧化铁作为小颗粒(例如存在于珠的孔体积中)的可磁化单分散聚合物颗粒的基础。为此，WO2000/61647提到用磁性涂层涂覆单分散聚合物颗粒作为溶胀和聚合步骤后的后续步骤的概念。但是，US4,707,523具体公开了制备单分散聚苯乙烯微粒。在一个示例性方法中，通过在包含水、环己烷、苯乙烯、二乙烯基苯、苯甲酰基过氧化物和十二烷基硫酸钠的搅拌乳液中溶胀聚苯乙烯种子颗粒而使所述种子颗粒生长至较大大小。在允许溶胀发生的特定量时间之后，升高混合物的温度，由此开始聚合过程，所述聚合过程再发生一定量时间。所得聚苯乙烯微粒随后用浓H2SO4/HNO3硝化，由此用-NO2(硝基)基团官能化聚合物。此类官能化的聚合物颗粒最后在HCl存在的情况下与Fe粉反应，由此用硝基使铁氧化。反应导致氧化铁沉积于聚苯乙烯微粒的表面上以及颗粒中可存在的孔的可及表面上。值得注意的是，US4,707,523的方法由三个分开的主要步骤构成-(i)生成单分散颗粒，(ii)硝化所述颗粒，和(iii)金属氧化物沉积。硝化步骤需要使用侵蚀性化学品，因此需要相当复杂的设备用于较大规模的安全常规合成。EP1391899A1公开了用于产生磁性聚合物颗粒的另一种方法。首先，提供了疏水性聚合物颗粒如聚苯乙烯颗粒的粉末，其可以通过连续接种乳液聚合方法的方式作为单分散聚合物颗粒而获得。该文献公开了形成胶体分散体(所述分散体包含提供的颗粒)、进一步细分磁性材料(例如，铁磁流体的形式)和能够渗透聚合物颗粒的非极性有机溶剂的第一步骤。因此，将所述成分混合以形成胶体分散液，其孵育导致疏水性粉末的溶胀。在溶胀期间，所述聚合物颗粒吸入磁性材料。在后续步骤中，去除非极性有机溶剂，例如通过蒸发或萃取的方式，由此导致捕获磁性材料的聚合物颗粒。值得注意的是，EP1391899A1公开了可能需要重复进行该方法。因此，该方法可能需要进一步的努力，以实现以期望的量和/或期望的再现性摄取磁性材料。US4,339,337公开了用于制备乙烯基芳香族聚合物的磁珠的方法，所述方法包括将细分磁性材料分散于可聚合的乙烯基芳香族单体的溶液中、将所得分散体置于水中的悬浮液中和使单体聚合的步骤。该文件中公开的示例性方法显示产生具有不同大小的磁性颗粒。该文件似乎没有提到单分散颗粒。US4,358,388公开了用于制备磁性-聚合物胶乳的方法。将磁性带电荷的颗粒分散于包含有机可溶的引发剂和有机单体组分如乙烯基芳香族单体的有机相中。将该分散体与含有乳化剂的水溶液混合并均质化。然后实现聚合以形成磁性聚合物胶乳。在一个实施方案中，可以在临聚合之前或聚合期间加入有机单体组分。本文报道的公开内容的目标是建立简单、快速和可重现的方法，以产生磁性聚合物颗粒，所述磁性聚合物颗粒是单分散的且含有定义量的磁性材料，其中所述磁性材料均匀分布于所述聚合物颗粒的整个体积中。此外，一个目标是提供包裹所述磁性材料、使得浸出大大降低或基本上不存在的磁性聚合物颗粒。概述该目标通过提供用于产生磁性聚合物颗粒的方法来实现，所述方法包括以下步骤：(a)提供具有以下组分的组合物，自由基可聚合的液体单体，可溶于所述单体中的自由基引发剂，空间稳定剂，和在与所述单体可混溶的载体流体中包含表面活性剂涂覆的胶体磁性颗粒的铁磁流体；(b)从与所述单体不可混溶的极性溶剂和步骤(a)的组合物制备乳液；(c)将种子聚合物颗粒加入所述乳液，混合以形成接种的乳液并孵育所述接种的乳液，由此溶胀所述种子聚合物颗粒；(d)活化所述自由基引发剂并在溶胀的种子聚合物颗粒中聚合所述单体；由此产生所述磁性聚合物颗粒。详述本文公开的教导的主要思想是溶胀聚合物种子颗粒，所述聚合物种子颗粒由无支链聚合物链的形式或具有低程度的支化(即，<5%[w/w]要素交联聚合物链)的单体聚合而得，所述种子颗粒具有较低的μm至nm范围内的直径；如本文报道的改进方法描述了用磁性可聚合流体溶胀种子颗粒(具体是稳定化的具有有利地选择的<30nm的直径的超顺磁性核心-颗粒，并悬浮于单体溶液中-有或没有溶剂化剂的帮助下。具有进一步很大的优势，该单体是两种或更多种可聚合单体物质的混合物，所述可聚合单体物质之一能够在聚合过程中充当交联剂或支化剂，并有利地以>5%[w/w]的浓度存在。新方法由此导致已经聚合的种子颗粒在可磁化单体溶液中的独特溶胀，并因此导致不仅化学、而且机械稳定(无铁浸出)的微米大小范围内的颗粒。此外，可以获得单分散磁性聚合物颗粒。对于本公开的目的，某些术语如本文如下定义。在本公开中的定义和引用的参考文献中的定义冲突的情况下，以本公开为准。如本文所使用，术语“包含”是指可以利用不影响最终结果的其他步骤和其他组分。术语“包含”涵盖表述“由...组成”和“基本上由...组成”。单数标识符如“该(the)”、“一(a)”或“一(an)”的使用不旨在单独限于使用单组分，而是可以包括多种组分。例如，除非另有说明，表述“一种化合物”具有“一种或多种化合物”本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生磁性聚合物颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：(a) 提供具有以下组分的组合物，i. 自由基可聚合的液体单体，ii. 可溶于所述单体中的自由基引发剂，iii. 空间稳定剂，和iv. 在与所述单体可混溶的载体流体中包含表面活性剂涂覆的胶体磁性颗粒的铁磁流体；(b) 从以下制备乳液：A. 与所述单体不可混溶的极性溶剂，和B. 步骤(a)的组合物；(c) 将种子聚合物颗粒加入所述乳液，混合以形成接种的乳液并孵育所述接种的乳液，由此溶胀所述种子聚合物颗粒；(d) 活化所述自由基引发剂并在溶胀的种子聚合物颗粒中聚合所述单体；由此产生所述磁性聚合物颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.04 EP 13195723.51.用于产生磁性聚合物颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)提供具有以下组分的组合物，
i.自由基可聚合的液体单体，
ii.可溶于所述单体中的自由基引发剂，
iii.空间稳定剂，和
iv.在与所述单体可混溶的载体流体中包含表面活性剂涂覆的胶体磁性颗粒的铁磁
流体；
(b)从以下制备乳液：
A.与所述单体不可混溶的极性溶剂，和
B.步骤(a)的组合物；
(c)将种子聚合物颗粒加入所述乳液，混合以形成接种的乳液并孵育所述接种的乳
液，由此溶胀所述种子聚合物颗粒；
(d)活化所述自由基引发剂并在溶胀的种子聚合物颗粒中聚合所述单体；
由此产生所述磁性聚合物颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，所述单体选自乙烯基芳香族单体、丙
烯酸单体、乙烯基酯单体、乙烯基醚单体、聚乙烯基单体和它们的混合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述单体选自乙烯基苯、二乙烯基苯、亚苯基甲基
丙烯酸酯、亚苯基二甲基丙烯酸酯和它们的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中的组合物中，所述液体单
体是溶解于选自以下的疏水性溶剂中的单体：丙烷、丁烷、环丁烷、戊烷、环戊烷、庚烷、己
烷、环己烷、十四烷、苯、甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯、异丁酸异丁酯和它们的混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中，所述自由基引发剂选自
2,...

【专利技术属性】
技术研发人员：C赛德尔，JC博莱，S雷克利斯，
申请(专利权)人：豪夫迈·罗氏有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH