一种功能化磁性微球的制备方法及其应用技术

本申请涉及水性粘合剂技术领域，具体提供一种功能化磁性微球的制备方法，其特征在于，包括：

【技术实现步骤摘要】
一种功能化磁性微球的制备方法及其应用


[0001]本申请涉及功能性微球
，具体地，涉及一种功能化磁性微球的制备方法及其应用
。

技术介绍

[0002]以
Fe3O4为代表的纳米磁性颗粒在生物医药
、
检测等领域具有广泛的应用
。
在
Fe3O4纳米磁性颗粒表面包覆二氧化硅，使得磁性颗粒表面含有硅羟基，可应用于核酸的提取和纯化
。
现有技术公开了多种在
Fe3O4纳米磁性颗粒表面包覆二氧化硅的方法，但是获得的颗粒为纳米级，应用于核酸的提取和纯化时分离难度较大
、
提取效果较差
。
为了解决该问题，现有技术公开了先在
Fe3O4纳米磁性颗粒表面包覆聚合物，再继续包覆纳米二氧化硅颗粒的方法，这种可以获得微米的颗粒
。
但申请人认为该项技术方法还需要继续改善，比如提高纳米二氧化硅颗粒与聚合物的结合力
。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供一种功能化磁性微球的制备方法及其应用
。
[0004]本申请采用如下的技术方案：一种功能化磁性微球的制备方法，包括：
S1、
将正硅酸乙酯
、
含碳碳双键硅烷偶联剂
、
催化剂和水分散于有机溶剂中，经过处理获得
SiO2分散液；
S2、
将
Fe3O4纳米磁性颗粒分散于含有自由基引发剂和乳化剂的油溶性可聚合单体中，加水进行乳化，获得杂化乳液，并升温至聚合反应温度，反应
0.5
‑2小时，
5min
‑
60min
内滴加步骤
S1
获得的
SiO2分散液，滴加完继续反应1‑5小时，过滤，清洗，干燥，即得
。
[0005]优选的，步骤
S1
中所述含碳碳双键硅烷偶联剂的结构通式为
R1CH
＝
CR2R3Si(OR4)3，其中
R1选自
H
或甲基，
R2选自
H
或甲基，
R3为不存在或者选自
C1
‑
C6
亚烷基或
C2
‑
C6
取代亚烷基，
R4选自
C1
‑
C4
烷基或
C2
‑
C4
酰氧基
。
[0006]优选的，步骤
S1
中所述正硅酸乙酯与含碳碳双键硅烷偶联剂的摩尔比为1‑
50:1。
[0007]优选的，步骤
S1
中所述处理为超声3‑
30min
或者在
200
‑
1000rpm
搅拌转速下搅拌
10
‑
180min。
[0008]优选的，步骤
S2
中所述自由基引发剂选自油溶性偶氮类自由基引发剂和
/
或有机过氧化物类自由基引发剂
。
[0009]优选的，步骤
S2
中所述油溶性可聚合单体选自单官能度可聚合单体或单官能度可聚合单体和多官能度可聚合单体按重量比5‑
200:1
的组合
。
[0010]优选的，步骤
S2
中所述油溶性可聚合单体选自丙烯酸酯类单体
、
苯乙烯类单体和丙烯酰胺类单体中的至少一种
。
[0011]优选的，步骤
S2
中所述
Fe3O4纳米磁性颗粒和所述油溶性可聚合单体的重量比为
0.01
‑
0.3:1。
[0012]优选的，步骤
S2
中所述油溶性可聚合单体和所述
SiO2分散液的重量比为
1:0.1
‑
2。
[0013]上述任一项实施方案所述的功能化磁性微球的制备方法获得的功能化磁性微球的应用，应用于核酸提取和纯化，或者应用于检测试剂盒
。
[0014]本申请的功能化磁性微球的制备方法的原理是这样：
Fe3O4纳米磁性颗粒分散于油溶性可聚合单体中，并在乳化剂和水的作用下形成
O/W
乳液，升温后，油相中的自由基引发剂引发油溶性可聚合单体开始聚合，油溶性可聚合单体开始聚合一部分后，逐渐加入含有纳米级的表面含有碳碳双键的
SiO2的分散液，当纳米
SiO2在乳液中运动并接触正在发生聚合的微米级的乳胶颗粒时，表面的碳碳双键可以参与到乳胶颗粒内部的聚合反应，因此，纳米级
SiO2被牢固的包覆在聚合物的表面，形成了聚合物表面包覆含有硅羟基的二氧化硅
、
聚合物内部包覆
Fe3O4纳米磁性颗粒的功能化磁性微球
。
[0015]综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、
本申请采用自由基聚合方法，结合乳液聚合以及油相
/
水相的界面聚合反应，获得了结构为聚合物表面包覆含有硅羟基的二氧化硅
、
聚合物内部包覆
Fe3O4纳米磁性颗粒的功能化磁性微球颗粒，因此磁性微球表面包裹丰富的硅羟基，对核酸的提取效果好，易于分离
。
[0016]2、
由于本申请的功能化磁性微球的颗粒较大，可以达到几个微米到几十个微米，在微流控芯片中应用时可以实现单个微球的应用
。
附图说明
[0017]附图1是本申请的功能化磁性微球的结构示意图；其中1‑
聚合物，2‑
二氧化硅纳米颗粒，3‑
Fe3O4纳米磁性颗粒
。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述
。
[0019]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义
。
因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义
。
若存在矛盾，本说明书优先
。
[0020]本申请一方面提出一种功能化磁性微球的制备方法，包括：
S1、
将正硅酸乙酯
、
含碳碳双键硅烷偶联剂
、
催化剂和水分散于有机溶剂中，经过处理获得
SiO2分散液；其中，催化剂为碱性物质，可以是氨水
、
二乙醇胺
、
三乙醇胺
、
氢氧化钠
、
碳酸钾
、
碳酸钠
、
氢氧化钾等，催化剂的用量为调整反应体系
pH
至9‑
11
；有机溶剂可以采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种功能化磁性微球的制备方法，其特征在于，包括：
S1、
将正硅酸乙酯
、
含碳碳双键硅烷偶联剂
、
催化剂和水分散于有机溶剂中，经过处理获得
SiO2分散液；
S2、
将
Fe3O4纳米磁性颗粒分散于含有自由基引发剂和乳化剂的油溶性可聚合单体中，加水进行乳化，获得杂化乳液，并升温至聚合反应温度，反应
0.5
‑2小时，
5min
‑
60min
内滴加步骤
S1
获得的
SiO2分散液，滴加完继续反应1‑5小时，过滤，清洗，干燥，即得
。2.
根据权利要求1所述的功能化磁性微球的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中所述含碳碳双键硅烷偶联剂的结构通式为
R1CH=CR2R3Si(OR4)3，其中
R1选自
H
或甲基，
R2选自
H
或甲基，
R3为不存在或者选自
C1
‑
C6
亚烷基或
C2
‑
C6
取代亚烷基，
R4选自
C1
‑
C4
烷基或
C2
‑
C4
酰氧基
。3.
根据权利要求1所述的功能化磁性微球的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中所述正硅酸乙酯与含碳碳双键硅烷偶联剂的摩尔比为1‑
50:1。4.
根据权利要求1所述的功能化磁性微球的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志坚，刘峰，林志铿，
申请(专利权)人：厦门为正生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：