本發明涉及高分子化學領域,尤其涉及一種預活化聚苯乙烯微球的制備方法。
背景技術:
表面功能化聚合物微球由于表面羧基、氨基或者羥基等活性基團的存在而易于與酶、蛋白質、核酸等結合反應,使之在生物、化學、材料、醫學等方面應用廣泛。當前,制備粒徑可控、單分散性功能化聚合物微球已成為高分子材料領域的一個研究熱點。聚合物微球具有比表面積大,附性強,凝集作用大及表面反應能力強等特性,有著廣泛的應用前景。微米級顆粒度均勻的聚合物微球,作為功能高分子材料,在分析化學、生物化學、免疫醫學、標準計量以及某些高新技術領域中有著廣泛的用途,因而對這類材料的研究越來越引起了重視。
因其穩定性問題,在使用之前,微球表面是未經活化的,沒有吸附或化學膠連能力,在使用之前必須先經活化處理,才能與抗體或者抗原等蛋白質以吸附或化學方式結合在一起;活化時需要加入DEC試劑,活化完成后,需要對這個試劑進行洗脫處理,大致流程為活化、離心、洗滌、分散、加入蛋白結合、配成試劑。這個過程中,活化的效率不容易受控制;分散過程一般是用超聲、壓濾、超濾等辦法,但都受制于設備的產能,每批生產量有限。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種預活化聚苯乙烯微球的制備方法,以苯乙烯(St)為單體,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為分散穩定劑,30%乙醇水溶液為分散介質,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑,用分散聚合工藝制備聚苯乙烯微球;再將聚苯乙烯微球加入到由乙磺酸(MES),碳化二亞胺(EDAC)和N-經基丁二醜亞胺(NHS)配制成的微球預活化液中,制得預活化聚苯乙烯微球。
本發明的預活化聚苯乙烯微球的制備方法,包括以下步驟:
步驟一,聚苯乙烯微球的制備:
苯乙烯預處理,用10%的Na0H溶液進行堿洗三次,用50倍量的去離子水沖洗,減壓蒸餾;
將聚乙烯吡咯烷酮PVP加入到30%乙醇水溶液中,攪拌形成均相體系后,通入N2排空容器中的氧氣,300rpm的速率攪拌下開始緩慢滴加溶有偶氮二異丁腈的苯乙烯,滴加完畢后,保持N2氣氛和300rpm的速率,在70℃下聚合反應10h,將反應液離心分離,棄去上層清液,用無水乙醇洗滌下層微球,再離心,再洗滌,如此重復3-5次,即得聚苯乙烯微球;
步驟二,微球預活化液的制備:
配制0.05mmol/L乙磺酸水溶液,用NaOH調節pH至6.0作為活化緩沖液;
在攪拌的環境下,緩慢分別向活化緩沖液中加入碳化二亞胺和N-經基丁二醜亞胺,配成碳化二亞胺6.0mg/ml、N-經基丁二醜亞胺8.0mg/ml溶液;水浴加熱40℃,170rpm攪拌15min,得微球預活化液;
步驟三,在40℃溫度,200rpm的速率攪拌下,將聚苯乙烯微球緩慢加入3倍量微球預活化液中,保持40℃溫度,200rpm的速率攪拌4h,即得。
優選的,所述步驟二中的偶氮二異丁腈需要醇洗,將偶氮二異丁腈加入到10倍量的無水乙醇中,60℃加熱攪拌使偶氮二異丁腈完全溶解,迅速抽濾,濾液干燥至無水乙醇全部揮發,置于棕色瓶中備用。本發明的優點:
本發明制備的預活化聚苯乙烯微球,微球的粒徑較小,適合與抗體或者抗原等蛋白質結合,微球表面是經活化的,具有吸附或化學膠連能力,穩定性好,在使用之前無需先經活化處理,就能與抗體或者抗原等蛋白質很好的吸附結合在一起;適合批量生產。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明作進一步說明:
聚苯乙烯微球的制備:
苯乙烯需要進行預處理,去除阻聚劑后再使用;對苯乙烯先以質量濃度約10%的Na0H溶液進行堿洗,靜置分層,保留有機層,重復三次后,用大量去離子水洗至中性附近,再經減壓蒸餾后備用。
將聚乙烯吡咯烷酮PVP加入到30%乙醇水溶液中,攪拌形成均相體系后,通入N2排空容器中的氧氣,300rpm的速率攪拌下開始緩慢滴加溶有偶氮二異丁腈的苯乙烯,滴加完畢后,保持N2氣氛和300rpm的速率,在70℃下聚合反應10h,將反應液離心分離,棄去上層清液,用無水乙醇洗滌下層微球,再離心,再洗滌,如此重復3-5次,即得聚苯乙烯微球;
在制備使用前,最好多偶氮二異丁腈進行醇洗,將偶氮二異丁腈加入到10倍量的無水乙醇中,60℃加熱攪拌使偶氮二異丁腈完全溶解,迅速抽濾,濾液干燥至無水乙醇全部揮發,置于棕色瓶中備用。
微球預活化液的制備:
配制0.05mmol/L乙磺酸水溶液,用NaOH調節pH至6.0作為活化緩沖液;
在攪拌的環境下,緩慢分別向活化緩沖液中加入碳化二亞胺和N-經基丁二醜亞胺,配成碳化二亞胺6.0mg/ml、N-經基丁二醜亞胺8.0mg/ml溶液;水浴加熱40℃,170rpm攪拌15min,得微球預活化液;
在40℃溫度,200rpm的速率攪拌下,將聚苯乙烯微球緩慢加入3倍量微球預活化液中,保持40℃溫度,200rpm的速率攪拌4h,即得。