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反相乳液聚合是制備親水性磁性聚合物微球的一種方法,其主要特點(diǎn)是將水溶性單體溶于水中,然后在乳化劑的作用分散于非極性液體中,形成W/O分散相的聚合反應(yīng)。Hong[15]等首先制備了以葡聚糖為穩(wěn)定劑的水基磁流體,苯乙稀為連續(xù)相,在Span-85和CTAB乳化劑作用下,采用反相乳液聚合方法制備了粒徑為200nm,高磁含量的復(fù)合微球。
Wang等提出了一種新的在雙乳液體系中的原位聚合技術(shù),并用該法制備了PS-HEMA磁性高分子微球。Wang等首先以溶有PS-HEMA共聚物的乙酸乙酯為油相,F(xiàn)eCl2/FeCl3溶液為內(nèi)部水相(W1),PVA-217和Na2SO4為外部水相,制備了W1/O/W2雙乳液體系。然后向上述體系添加氨水溶液,堿溶液擴(kuò)散至內(nèi)部水相與鐵離子反應(yīng)形成磁核。與傳統(tǒng)原位法相比,該法所得微球包埋率高(26.1%)和磁化強(qiáng)度大(12.2emu/g)。由于原位乳液聚合制備的聚合物納米粒子具有顆粒尺寸小、分布均勻、分散穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),逐漸引導(dǎo)著乳液聚合新的發(fā)展方向。
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包埋法方法簡單,由于適用的多為水溶性天然高分子,因此其生物相容性好,表面富含多種功能基團(tuán),容易直接偶聯(lián)生物大分子,但是其主要缺點(diǎn)是制備的微球粒徑分布寬,形狀不規(guī)則,磁粒子在不同微粒內(nèi)含量不均一,各微球磁響應(yīng)能力差別大,在外環(huán)境中易發(fā)生磁泄漏。而且包覆的殼層中難免會(huì)有些乳化劑之類的雜質(zhì),使其在生物醫(yī)用等領(lǐng)域的應(yīng)用受到一定的限制。
2.2原位法
原位法是一種制備彌散型結(jié)構(gòu)磁性高分子復(fù)合微球的方法,該方法主要步驟如下:首先制備出多孔型高分子微球,然后通過磺化或硝化處理,使高分子微球能與鐵、猛、鈷等金屬離子具有親和性,***將制備的微球中加入鐵鹽,在堿性條件氧化沉淀鐵離子,使得磁性粒子在高分子微球的孔中生成,**終得到磁性復(fù)合微球。Ugelstad等釆用此法制備出磁性高分子微球且開發(fā)了一系列已商品化的產(chǎn)品(Dynabeeds),并在微生物免疫學(xué)、分子生物學(xué)和**等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
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如何制作納米微球呢?
離子交聯(lián)法是制作納米微球的基本方法之一,適用于以殼聚糖、海藻酸鈉等
為材料的納米微球。其主要原理是作為***載體的材料通過離子交聯(lián)法從乳
液中析出,同時(shí)通過氫鍵相互作用和疏水相互作用將***包埋在載體中,從
而制備成載藥微球。該方法制備條件溫和,整個(gè)過程不使用對(duì)人體有害的試
劑,也成為載藥微球的理想制備方法之一。
納米微球的典型制備方法還有“乳化-溶劑揮發(fā)法”和“微流控法”?!叭?br/>
化-溶劑揮發(fā)法”是將模型***先溶解于有機(jī)溶劑中,然后滴加到含有表面活
性劑的水相中,在均質(zhì)機(jī)的高速剪切下形成油相/水相型乳液,再通過常壓或減
壓方式除去乳液分散相中的揮發(fā)性有機(jī)溶劑,使納米粒硬化,***通過冷凍干
燥從水性混懸液中收集納米粒?!拔⒘骺胤ā笔且环N在微米尺度的通道中操
控兩種或幾種互不相溶的微小體積液體,連續(xù)、可控地生產(chǎn)具有高度單分散尺
利用超細(xì)的固體顆粒可以代替表面活性劑穩(wěn)定地存在于油/水界面,能阻止分散的油(水)微滴再次凝聚為大液滴而分相,起到了穩(wěn)定乳液的作用。Yin等用溫和的Pickering乳液聚合法一步制備PS/Fe3O4高磁性微球。用溴化十六烷基三甲銨(CTAB)改性的Fe3O4粒子作為穩(wěn)定劑(錨定在聚合物外層),完全疏水的油酸改性的Fe3O4粒子則被包埋在微球中。
Liu等首先利用無皂乳液法制備油酸包裹的Fe3O4納米粒子,再利用種子乳液聚合法制備了P(MMA-DVB(二乙烯基苯)-GMA)/Fe3O4磁性復(fù)合微球,***在微球表面接枝聚酰胺(PAMAM)(圖1)。所得的接枝聚酰胺磁性高分子微球的比飽和磁化強(qiáng)度為4.9A·m2/kg,遠(yuǎn)低于純磁性納米粒子,分析可能是微球的殼層比較厚所致.
亞微米(50~500nm)液滴構(gòu)成的穩(wěn)定的液/液分散體系稱為細(xì)乳液,在穩(wěn)定的細(xì)乳液聚合中,細(xì)乳液液滴是主要的成核點(diǎn)即聚合場所,聚合前液滴的數(shù)目和大小在聚合過程中基本保持不變,決定了**終的乳膠粒的數(shù)目和尺寸,不像常規(guī)聚合由聚合動(dòng)力學(xué)決定。Zhang等[14]通過細(xì)乳液聚合法制備P(St-MMA)/Fe3O4復(fù)合微球,磁性微球的比飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到51.0A·m2/kg,磁性Fe3O4納米粒子的含量達(dá)到61.5wt%。
全球較早開發(fā)出單分散硅膠色譜填料微球的規(guī)?;苽浼夹g(shù),并建成世界一條年 產(chǎn)20噸單分散硅膠色譜填料微球生產(chǎn)線 世界上提供**多品種規(guī)格的單分散聚合物色譜填料微球,無論是粒徑,孔徑,材質(zhì)組 成的選擇范圍都是世界之**。建成世界上較早年產(chǎn)百噸單分散聚合物色譜填料的生產(chǎn)線 世界上較早提供單分散固相萃取填料用于食品安全檢測,全球較早生產(chǎn)單分散聚丙烯 酸酯微球?yàn)榛|(zhì)的離子交換,疏水和親和層析介質(zhì)用于生物制藥分離純化 世界上一家公司同時(shí)擁有單分散硅膠和聚合物色譜填料的公司,世界一家具 備同時(shí)生產(chǎn)聚合物和氧化硅Spacer微球的公司。質(zhì)量粒徑70nm-30um微球哪家專業(yè)
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寸的單乳液滴和多重乳液液滴的技術(shù)。
前段時(shí)間科技日?qǐng)?bào)總編劉亞東列出包括芯片,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等在內(nèi)的35項(xiàng)中國給人卡脖子的技術(shù),
其中微球材料也是其中之一。大多數(shù)人可能很容易理解芯片和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)難度及其重要性
,但很少人可以理解微球?yàn)槭裁匆策@么重要這么難做。我們所熟知的宏觀球體如籃球,乒乓球,
玻璃珠是如此之普通,而微球只不過是把這些球體做到足夠“小”而已,為什么中國這么一個(gè)
大的一個(gè)***卻做不了。其實(shí)很多技術(shù)的難度都是因?yàn)椤靶 痹斐傻?。芯片之所以難做就是因
為里面的結(jié)構(gòu)要精細(xì)控制到納米尺寸。乒乓球可以很容易通過模具做出來,而要把乒乓球做到
納米和微米范圍的尺度其實(shí)難度是很大的。在微觀尺度下,大家習(xí)以為常的宏觀工具和制作技
術(shù)已完全不適用,需要全新的技術(shù)手段,使得宏觀很容易的事情在微觀變成高不可攀的技術(shù)難
題。當(dāng)然也正是因?yàn)樾?,讓微球材料性能得到大幅度的提升,比如說微球表面效應(yīng)和體積效應(yīng),
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