2.3单体法
单体聚合法是目前研究**多、被***采用的制备方法。单体聚合法是在有机单体和磁性粒子共同存在的情况下,根据不同的聚合方式加入表面活性剂、稳定剂、引发剂等聚合制备磁性高分子微球的方法。常用的方法主要包括乳液聚合、(微)悬浮聚合、分散聚合以及活性聚合等。其中乳液聚合又分为无皂乳液聚合、Pickering乳液聚合法、种子乳液聚合、细乳液聚合法、反相乳液聚合、原位乳液聚合等。
2.3.1乳液聚合
无皂乳液聚合是指在反应过程中完全不加乳化剂或者**加入微量乳化剂(其浓度小于临界胶束浓度(CMC))的乳液聚合过程Wu采用将通过油酸改性后的Fe3O4纳米粒子与温敏性N-异丙基丙稀醜胺在交联剂DVB作用下,通过无培乳液聚合方法制备了具有磁场和温度双重相应的复合微球,该复合微球具有核壳结构,尺寸约为100nm,其比较低临界溶解温度(LCST)在40-45℃。Yamauchi等利用无皂乳液聚合法制备出平均粒径达到515nm、比饱和磁化强度达到7.3A·m2/kg的磁性高分子复合微球。
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如何制作纳米微球呢?
离子交联法是制作纳米微球的基本方法之一,适用于以壳聚糖、海藻酸钠等
为材料的纳米微球。其主要原理是作为***载体的材料通过离子交联法从乳
液中析出,同时通过氢键相互作用和疏水相互作用将***包埋在载体中,从
而制备成载药微球。该方法制备条件温和,整个过程不使用对人体有害的试
剂,也成为载药微球的理想制备方法之一。
纳米微球的典型制备方法还有“乳化-溶剂挥发法”和“微流控法”。“乳
化-溶剂挥发法”是将模型***先溶解于有机溶剂中,然后滴加到含有表面活
性剂的水相中,在均质机的高速剪切下形成油相/水相型乳液,再通过常压或减
压方式除去乳液分散相中的挥发性有机溶剂,使纳米粒硬化,***通过冷冻干
燥从水性混悬液中收集纳米粒。“微流控法”是一种在微米尺度的通道中操
控两种或几种互不相溶的微小体积液体,连续、可控地生产具有高度单分散尺
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包埋法方法简单,由于适用的多为水溶性天然高分子,因此其生物相容性好,表面富含多种功能基团,容易直接偶联生物大分子,但是其主要缺点是制备的微球粒径分布宽,形状不规则,磁粒子在不同微粒内含量不均一,各微球磁响应能力差别大,在外环境中易发生磁泄漏。而且包覆的壳层中难免会有些乳化剂之类的杂质,使其在生物医用等领域的应用受到一定的限制。
2.2原位法
原位法是一种制备弥散型结构磁性高分子复合微球的方法,该方法主要步骤如下:首先制备出多孔型高分子微球,然后通过磺化或硝化处理,使高分子微球能与铁、猛、钴等金属离子具有亲和性,***将制备的微球中加入铁盐,在碱性条件氧化沉淀铁离子,使得磁性粒子在高分子微球的孔中生成,**终得到磁性复合微球。Ugelstad等釆用此法制备出磁性高分子微球且开发了一系列已商品化的产品(Dynabeeds),并在微生物免疫学、分子生物学和**等领域具有广泛应用。
磁性高分子微球是近年发展起来的一种新型磁性材料,是通过适当方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球。磁性复合微球不仅具有普通高分子微球的众多特性还具有磁响应性,所以不仅能够通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基 (如-OH、-COOH、-CHO、-NH2,等),还能在外加磁场作用下具有导向功能。 结合方式 ①与高分子先结合成微球,磁粉再吸附其表面; ②磁粉和高分子先结合成微球再吸附; ③磁粉、、高分子一起混合经均匀化后再微球化. Devineni等人合成 magnetic microsphers methotrexate (MM-MTX) 载体用以**,MTA通过2—二甲胺甲基—1—乙基链接在磁性粒子的表面,通过水解可以释放.但是实验发现在45min内又重新分配,导致小鼠的死亡.此类问题有待进一步研究解决.
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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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,一个乒乓球直径40毫米,重量2-3克。深圳分离纯化微球哪家好
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