一种磁性彩色微球及其制备方法和应用

本发明涉及免疫层析，具体领域为一种磁性彩色微球及其制备方法和应用。

背景技术：

1、具有磁性的高分子微球是近年来逐渐发展起来的一种新型磁性功能材料，是通过适当方法将磁性无机粒子(如fe3o4)与高分子聚合物结合形成的具有一定磁响应性的复合微球。磁性复合微球不仅具有普通高分子微球所具有的特性外，还具有磁响应性，因此可以在外加磁场的作用下实现固体微球与液体溶剂之间的分离，即磁分离。

2、彩色微球通常是将高分子微球内部引入彩色染料制备而成，作为免疫层析技术平台重要的原材料，微球表面的官能团可通过共价键与抗体或者蛋白偶联，具有灵敏度高、稳定性好、粒径均一等优点，因此在层析平台中深受研究者喜爱。但是，彩色微球在偶联抗体过程中，要进行多次高速离心洗涤，步骤比较繁琐。

3、基于此，研发一种免去离心步骤的彩色微球成为了本领域亟需解决的技术问题之一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种磁性彩色微球及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种磁性彩色微球的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)合成粒径大小均一的fe3o4磁核，将fecl3·6h2o、无水聚丙烯酸分散于乙二醇和超纯水中，溶解后，将上述分散液中加入无水乙酸钠，反应过夜，经磁分离、洗涤得fe3o4磁性微粒，粒径大小50-200nm；

5、(2)将步骤(1)中的fe3o4磁性微粒超声分散于乙醇水溶液中，碱性条件下，加入硅烷偶联剂正硅酸四乙酯，反应过夜，经磁分离、洗涤得fe3o4@sio2微球，保存于乙醇中待用；

6、(3)将步骤(2)制得的fe3o4@sio2超声分散于乙醇和水溶液中，碱性条件下，加入含有不饱和双键的硅烷偶联剂3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯，反应后，经磁分离、洗涤得fe3o4@sio2双键修饰微球，保存于乙醇中待用；

7、(4)取适量油溶性染料溶于乙醇中，再将步骤(3)制得的fe3o4@sio2双键修饰微球分散于该溶液中，通氮气，再加入少量的表面活性剂；溶解后，再加入单体、交联剂及功能单体，升温至60℃时加入引发剂过硫酸钾，70-85℃反应6-24h。

8、其中，所述步骤(1)中，制备fe3o4磁核采用水热合成法。三价铁盐与无水聚丙烯酸的质量比为1：0.01-0.5，乙二醇与超纯水的体积比为1：0-0.1，反应温度为180-200℃，反应时间为6-13h。

9、其中，所述步骤(2)中，乙醇与水的体积比为1:0.05-0.3，体系ph为8-10，fe3o4和偶联剂的质量比为1：0.9-13.5；反应温度为20-30℃，反应时间为8-13h。

10、其中，所述步骤(3)中，体系ph为8-10，fe3o4@sio2与偶联剂的质量比为1:1.4-14。反应温度为20-30℃，反应时间为1-3d。

11、其中，所述步骤(4)中，所述油溶性染料为苏丹黑、苏丹红、溶剂红及偶氮类染料中的至少一种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠；所述单体为苯乙烯；所选功能单体为不饱和羧酸单体。

12、本发明制备的磁性彩色微球可用于免疫层析领域，通过共价键与抗体或者蛋白偶联。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明方法制备了一种磁性彩色微球，将微球内部同时引入磁性纳米颗粒和染料分子，使微球除具有彩色微球的特征功能外，还具有磁响应性。在微球与蛋白的偶联过程中，通过一个外加磁场，即可实现微球清洗换液的目标，可以免去高速离心的繁琐步骤。

15、本发明的磁性彩色微球采用核壳结构，以fe3o4为磁核，外部包裹sio2壳层，再通过种子聚合在聚合过程将染料分子包埋到聚合物壳层，并且在聚合过程中引入交联剂，使聚合物由链状结构变成网状结构，既提高了染料分子的包埋率，又有效防止染料以及磁核的泄露。

技术特征：

1.一种磁性彩色微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，制备fe3o4磁核采用水热合成法。

3.根据权利要求2所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，三价铁盐与无水聚丙烯酸的质量比为1：0.01-0.5，乙二醇与超纯水的体积比为1：0-0.1，反应温度为180-200℃，反应时间为6-13h。

4.根据权利要求1所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，乙醇与水的体积比为1:0.05-0.3，体系ph为8-10，fe3o4和偶联剂的质量比为1：0.9-13.5。

5.根据权利要求4所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，反应温度为20-30℃，反应时间为8-13h。

6.根据权利要求1所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，体系ph为8-10，fe3o4@sio2与偶联剂的质量比为1：1.4-14。

7.根据权利要求6所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，反应温度为20-30℃，反应时间为1-3d。

8.根据权利要求1所述的磁性彩色微球的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述油溶性染料为苏丹黑、苏丹红、溶剂红及偶氮类染料中的至少一种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠；所述单体为苯乙烯；所选功能单体为不饱和羧酸单体。

9.权利要求1-8任一所述的制备方法制得的磁性彩色微球。

10.权利要求9所述的磁性彩色微球在免疫层析中的应用。

技术总结
本发明涉及免疫层析技术领域，尤其是一种磁性彩色微球及其制备方法和应用，包括以下步骤：1)合成粒径大小均一的Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;磁核；2)将Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;磁性微粒超声分散于乙醇水溶液中，碱性条件下加入硅烷偶联剂，反应过夜，经磁分离、洗涤得Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@SiO<subgt;2</subgt;微球；3)将Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@SiO<subgt;2</subgt;超声分散于乙醇溶液中，碱性条件下，加入硅烷偶联剂，反应，经磁分离、洗涤得Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@SiO<subgt;2</subgt;双键修饰微球；4)取适量油溶性染料溶于乙醇中，再将Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@SiO<subgt;2</subgt;双键修饰微球分散于该溶液中，通氮气，再加入少量的表面活性剂；溶解后，再加入单体、交联剂及功能单体，升温至60℃时加入引发剂过硫酸钾，70‑85℃反应6‑24h。

技术研发人员：张玉基,陈贝贝,单丹,王鹏
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/4