纳米微球的应用极其范围广,几乎渗透到所有的产业:无论是新医药,平板显示,食品 安全检测,医疗诊断,还是水处理,节能环保,石油化工,**安全等都离不开先进 纳微米球材料。 在制药领域: 纳米孔道结构的微球材料具有极高的比表面积(1克微球材料的比表面积相 当于一个足球场的面积),因此具有极强的吸附性能,如果在微球表面键合特殊功能基 团使它可以选择性吸附某些物质,这一特性使得纳米微球材料成为所有生物药和天然 药分离纯化过程中不可缺少的材料,另外气相和液相色谱是当今医药分析检测**常用 的方法,而色谱**的材料就是微球材料。在医药制剂领域,微球也是理想的医药缓 控释的载体,当有效组份负载在空心或多孔的纳米微球载体中可以使医药在人体里缓 慢释放,以减小医药的毒负作用,增加医药的有效性。由磁性材料组成的多孔微球可 作为靶向释药系统的载体,在外加磁场的作用下,将医药载至预定区域,可使免疫磁 性微球上的***医药更易与*细胞接触,提高了杀伤*细胞的效果。广东微球销售厂家
磁性高分子微球的制备
目前制备磁性高分子纳米微球的方法主要分为五类,其主要包括:包埋法、原位法、单体聚合法、界面沉积法及自组装法。
2.1包埋法
包埋法是将聚合物溶解在含有磁性超微粒子的溶液中,然后加入大量的沉淀剂,通过交联、絮凝、雾化、沉积、蒸发等手段使高分子物质沉析在磁性粒子表面形成具有核壳结构的复合微球。高分子物质与磁性粒子主要通过范德华力、氢键、螯合作用或共价键等作用力结合。Li等通过化学共沉淀法合成纳米粒子Fe3O4磁核,以壳聚糖为包裹材料包被自制的磁核,采用乳化交联法制备了具有核-壳结构的磁性高分子微球-壳聚糖磁性微球,并偶联肝素配基得到了一种新型亲和磁性微球。所得亲和磁性微球具有较窄的粒径分布、形状规整,粒径在50nm左右。将磁分离技术应用于凝血酶的分离纯化,得到了较好的效果(酶比活达1879.71U/mg,得率85%,纯化倍数11.057,为传统柱层析法的两倍)。Chifiriuc等将含Fe2+和Fe3+溶液逐滴加入壳聚糖的NaOH溶液中制的可用于负载头孢霉素的磁性壳聚糖微球。
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寸的单乳液滴和多重乳液液滴的技术。
前段时间科技日报总编刘亚东列出包括芯片,飞机发动机等在内的35项中国给人卡脖子的技术,
其中微球材料也是其中之一。大多数人可能很容易理解芯片和飞机发动机的技术难度及其重要性
,但很少人可以理解微球为什么也这么重要这么难做。我们所熟知的宏观球体如篮球,乒乓球,
玻璃珠是如此之普通,而微球只不过是把这些球体做到足够“小”而已,为什么中国这么一个
大的一个***却做不了。其实很多技术的难度都是因为“小”造成的。芯片之所以难做就是因
为里面的结构要精细控制到纳米尺寸。乒乓球可以很容易通过模具做出来,而要把乒乓球做到
纳米和微米范围的尺度其实难度是很大的。在微观尺度下,大家习以为常的宏观工具和制作技
术已完全不适用,需要全新的技术手段,使得宏观很容易的事情在微观变成高不可攀的技术难
题。当然也正是因为小,让微球材料性能得到大幅度的提升,比如说微球表面效应和体积效应,
微球是直径在纳米和微米尺度范围的球型粒子。球形物体是自然界存在**稳定的物质形态, 它是三维几何空间理想的对称体,也是单位体积中所有立体形态中面积**小的。自然界大 到星球如地球,小到篮球,乒乓球,玻璃珠等都是球体。 地球直径是1.28万千米,而篮球 直径是0.25米,1纳米等于十亿分之一米,相当于一根头发丝横切面的六万分之一,如果拿 纳米的微球与篮球相比,就相当于篮球与地球之比例。 如此之小的纳米微球材料却是现代 产业发展的重要基础。
2.3表面引发活性聚合法
表面引发活性活性聚合法是指通过一定的方法使自由基活性种键合到磁性粒子表面,然后引发单体聚合的一种方法,其比较大特点是可以控制聚合物分子量及得到窄分子量的聚合物,容易实现对磁性聚合物微粒粒径的均一可控以及聚合物层的厚度控制及功能化。常见的表面引发活性聚合法主要包括:氮氧稳定自由基(NMRP)、可逆加成断裂链转移聚合聚合法(RAFT)、原子转移自由基聚合法(ATRP)[21]、活性开环聚合等。
陈志军等采用化学共沉淀法合成了Fe3O4纳米粒子,然后用3-甲基丙稀酷氧基三甲氧基硅院(3-MPS)对其表面改性引入双键,然后以苯乙稀为卑体,4-经基-2,2,6,6-四甲基呢淀-1-氧化物自由基(HTEMPO)为稳定自由基介质,采用可控“活性”自由基聚合在纳米粒子表面原位引发聚合制备了粒径为20-30nm,磁含量为62.6%的磁性聚苯乙稀复合纳米粒子。
Qin先制备了含有RAFT链转移剂的S-节基-S’-三甲氧基桂基丙基三硫碳酸醋(BTPT),并对共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒子表面进行改性得到表面负载RAFT试剂的磁性纳米粒子,然后在其表面引发聚乙二醇甲基丙稀酸酯聚合。由于表面聚乙二醇的生物相容性,其对牛血清蛋白,溶菌酶及球蛋白无特异性吸附,说明其在纳米颗粒在体内有较长循环时间,在***输送和释放等方面具有潜在的应用。
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2.3.2悬浮聚合
悬浮聚合法是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,在磁性粒子、稳定剂和表面活性剂存在下、靠油溶性引发剂的作用使一种或几种单体在磁性粒子表面聚合可将磁性粒子包裹在聚合物中。与乳液聚合相比,悬浮聚合单体液滴粒径通常是微米级别的。Li等[17]合成一种新型的核壳式P(DVB-MAA)/Fe3O4纳米复合微球,可作为分散模式的磁介导微观粒子的固相萃取吸附剂。Fe3O4纳米粒子通过溶剂热法制备,P(DVB-MAA)通过悬浮聚合合成,微球的平均粒径在300~700nm,微球壳层的P(DVB-MAA)厚度在10nm左右。该微球可用于水中微量的有机污染物的快速、高灵敏检测。
2.3分散聚合
分散聚合是悬浮聚合的一种,也是一种特殊的沉淀聚合,反应之前单体、溶剂、稳定剂、引发剂等是均一的混合体系,当反应开始,聚合物达到一定分子量之后,聚合物逐渐从反应体系中沉淀出来。Zhang等合成了Fe3O4含量高达70wt%、且分布比较均一的P(St–GMA)/Fe3O4的纳米复合微球。由于只有当磁性粒子在反应初期成核过程中捕获,并聚合增长才能得到复合微球,因此此方法的磁含量往往不高,且该法需使用的溶剂多为有机溶剂,聚合物与有机溶剂的亲和性导致聚合物沉淀出时链长较长,粒径较大,限制了其应用。
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