反相乳液聚合是制备亲水性磁性聚合物微球的一种方法,其主要特点是将水溶性单体溶于水中,然后在乳化剂的作用分散于非极性液体中,形成W/O分散相的聚合反应。Hong[15]等首先制备了以葡聚糖为稳定剂的水基磁流体,苯乙稀为连续相,在Span-85和CTAB乳化剂作用下,采用反相乳液聚合方法制备了粒径为200nm,高磁含量的复合微球。
Wang等提出了一种新的在双乳液体系中的原位聚合技术,并用该法制备了PS-HEMA磁性高分子微球。Wang等首先以溶有PS-HEMA共聚物的乙酸乙酯为油相,FeCl2/FeCl3溶液为内部水相(W1),PVA-217和Na2SO4为外部水相,制备了W1/O/W2双乳液体系。然后向上述体系添加氨水溶液,碱溶液扩散至内部水相与铁离子反应形成磁核。与传统原位法相比,该法所得微球包埋率高(26.1%)和磁化强度大(12.2emu/g)。由于原位乳液聚合制备的聚合物纳米粒子具有颗粒尺寸小、分布均匀、分散稳定等优点,逐渐引导着乳液聚合新的发展方向。
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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。
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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
利用超细的固体颗粒可以代替表面活性剂稳定地存在于油/水界面,能阻止分散的油(水)微滴再次凝聚为大液滴而分相,起到了稳定乳液的作用。Yin等用温和的Pickering乳液聚合法一步制备PS/Fe3O4高磁性微球。用溴化十六烷基三甲铵(CTAB)改性的Fe3O4粒子作为稳定剂(锚定在聚合物外层),完全疏水的油酸改性的Fe3O4粒子则被包埋在微球中。
Liu等首先利用无皂乳液法制备油酸包裹的Fe3O4纳米粒子,再利用种子乳液聚合法制备了P(MMA-DVB(二乙烯基苯)-GMA)/Fe3O4磁性复合微球,***在微球表面接枝聚酰胺(PAMAM)(图1)。所得的接枝聚酰胺磁性高分子微球的比饱和磁化强度为4.9A·m2/kg,远低于纯磁性纳米粒子,分析可能是微球的壳层比较厚所致.
亚微米(50~500nm)液滴构成的稳定的液/液分散体系称为细乳液,在稳定的细乳液聚合中,细乳液液滴是主要的成核点即聚合场所,聚合前液滴的数目和大小在聚合过程中基本保持不变,决定了**终的乳胶粒的数目和尺寸,不像常规聚合由聚合动力学决定。Zhang等[14]通过细乳液聚合法制备P(St-MMA)/Fe3O4复合微球,磁性微球的比饱和磁化强度达到51.0A·m2/kg,磁性Fe3O4纳米粒子的含量达到61.5wt%。
全球较早开发出单分散硅胶色谱填料微球的规模化制备技术,并建成世界一条年 产20吨单分散硅胶色谱填料微球生产线 世界上提供**多品种规格的单分散聚合物色谱填料微球,无论是粒径,孔径,材质组 成的选择范围都是世界之**。建成世界上较早年产百吨单分散聚合物色谱填料的生产线 世界上较早提供单分散固相萃取填料用于食品安全检测,全球较早生产单分散聚丙烯 酸酯微球为基质的离子交换,疏水和亲和层析介质用于生物制药分离纯化 世界上一家公司同时拥有单分散硅胶和聚合物色谱填料的公司,世界一家具 备同时生产聚合物和氧化硅Spacer微球的公司。质量粒径70nm-30um微球哪家专业
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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,
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