專利名稱：免疫磁性微珠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于免疫微珠的制備方法。
已有技術(shù)中，磁性微珠多是通過(guò)乳化聚合法或懸浮聚合法而制得的。丹麥專利DE3836475提供的一種用多步乳液聚合法生產(chǎn)免疫磁性微珠，可得到大小均勻的顆粒。但該專利的工藝復(fù)雜，設(shè)備要求高，產(chǎn)率很低。并且，由于對(duì)Fe3O4顆粒的尺寸控制要求較嚴(yán)，難以保證全部氧化鐵顆粒＜400
，因而存在少量剩磁。日本專利J60079266采用聚合法制備磁性微珠，通過(guò)對(duì)強(qiáng)磁性粉末表面首先進(jìn)行界面活性劑吸附處理，然后與單體聚合，得到性能穩(wěn)定的微珠。但該方法制備出的微珠分散范圍寬，粒子不均勻，由于在微珠表面沒(méi)有引入功能官能團(tuán)，因此，在免疫學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很大限制。并且，由于得到的微珠Fe2O3或Fe3O4在各個(gè)微珠內(nèi)的分布不均勻，造成對(duì)磁性反應(yīng)的敏感性有異，給操作和應(yīng)用帶來(lái)困難。制備磁性微珠的方法還有在明膠水溶液中，分散Fe3O4膠體后，調(diào)整PH值，得到微珠;把Fe3O4膠體與水溶性聚合物或血清蛋白等蛋白混合后，通過(guò)乳化得到微珠。然而，包覆的聚合體在親水性的情況下，在水溶液中產(chǎn)生微珠脹潤(rùn)，包含在內(nèi)部的Fe3O4由于和水散媒溶液相接觸，因此化學(xué)穩(wěn)定性不好。此外，將Fe3O4膠體直接聚合包覆時(shí)，F(xiàn)e3O4粒子的完全包覆比較困難。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷設(shè)計(jì)出一種制備磁性微珠的方法。用本發(fā)明制備出的微珠具有下列特點(diǎn)(1)強(qiáng)磁性粉末完全包入微珠內(nèi)部;(2)對(duì)各種水溶液的化學(xué)穩(wěn)定性及分散性較好;(3)對(duì)磁場(chǎng)反應(yīng)敏感;(4)微珠均勻一致。而且本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)率較高。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)采用化學(xué)沉淀得到球型超細(xì)均勻的γ-Fe2O3、Fe3O4磁粉，并對(duì)磁粉表面進(jìn)行包覆改性處理，利用均勻化工藝，將經(jīng)過(guò)表面處理后的磁粉在含官能團(tuán)試劑的聚合單體中均勻分散，然后，將磁粉單體溶液懸浮液在水分散劑中懸浮分散，最后通過(guò)懸浮液的聚合及磁性微珠的分離得到成品。
下面將本發(fā)明的技術(shù)方案分為五個(gè)步驟作詳細(xì)說(shuō)明。
1、球型、超細(xì)、均勻磁粉的制備。
往一定量氨水或NaOH溶液中滴加含有Cr3+鹽成球劑的FeCl2與FeCl3混合液，直至PH值為10-5(其中，Cr3+鹽成球劑濃度為0.0001-0.005摩爾/升，F(xiàn)eCl2與FeCl3摩爾比為0.4-0.6)，生成黑色沉淀Fe3O4(粒徑小于400 )，然后在20℃-80℃溫度下，放置20-100小時(shí)，將Fe3O4沉淀用蒸餾水清洗去除氧離子、銨離子或鈉離子、在60℃-100℃溫度下烘干，即得到Fe3O4磁粉，再將Fe3O4磁粉在220℃-280℃溫度中放置數(shù)小時(shí)后，即可得到球型超細(xì)均勻磁粉-Fe2O3。
2、γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉的表面包覆改性處理。
將γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉與長(zhǎng)鏈脂肪酸以摩爾比為1∶3-1∶10相混合20分鐘～10小時(shí)，外加磁場(chǎng)，分離出具有親油性的γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉，干燥備用。
3、γ-Fe2O3或Fe3O4在聚合單體中的均勻分散。
將經(jīng)過(guò)上述方法而得到的γ-Fe2O3或Fe3O4加入到含有甲基丙烯酸羥乙酯、過(guò)氧化二苯甲酰、二乙烯基苯、甲基丙烯酸的苯乙烯溶液中，超聲振蕩、機(jī)械攪拌，使磁粉均勻分散，得到γ-Fe2O3或Fe3O4苯乙烯溶液懸浮液。
其中，按重量百分比，苯乙烯溶液中甲基丙烯酸羥乙酯0.1-30%過(guò)氧化二苯甲酰0.001-0.5%
二乙烯基苯1-40%甲基丙烯酸0.5-10%超聲振蕩頻率為15-45KHZ;
機(jī)械攪拌速度為60-1000rpm。
4、將磁粉單體溶液懸浮液在水分散劑中懸浮分散。
將經(jīng)過(guò)第3步驟得到的懸浮液加入到含有水分散劑如甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酸等的水溶液中，采用均勻化技術(shù)(包括超聲振蕩、機(jī)械攪拌等)，并通過(guò)控制下列參數(shù)，可得到直徑為0.1um-5mm的均勻懸浮液滴(1)γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉與苯乙烯混合液的重量比1∶1-1∶100(2)γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉的苯乙烯溶液懸浮液與水分散劑的重量比1∶2-1∶200(3)水分散劑中分散劑的含量0.1-10%(4)超聲振蕩頻率15-45KHZ(5)機(jī)械攪拌速度60-1000rpm(6)均勻化時(shí)間1分鐘-4小時(shí)5、懸浮液的聚合及磁性微珠的分離。
將經(jīng)過(guò)均勻化處理的懸浮液，在攪拌時(shí)恒溫聚合4小時(shí)以上，溫度范圍為60℃-90℃，得到磁性微珠。將磁性微珠洗滌去除未反應(yīng)單體、分散劑等，即獲得成品。
本發(fā)明采用氧化鐵的表面處理技術(shù)，增強(qiáng)了其與單體分子鏈的親和力，避免了隨后聚合過(guò)程中出現(xiàn)的強(qiáng)磁性粒子難以完全包入微珠內(nèi)部的缺點(diǎn);通過(guò)在聚合單體中，添加有關(guān)功能官能團(tuán)單體，一次性獲得免疫磁球，并且，免疫功能磁球具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)良的水系分散性，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，產(chǎn)率高，所得磁性微珠的尺寸較均勻。
實(shí)施例1苯乙烯單體17g，二乙烯苯單體15g，甲基丙烯酸羥乙酯單體5g，甲基丙烯酸單體4g，混合均勻后，加入粒徑約250
-400
的經(jīng)表面處理后的γ-Fe2O32g，用超生波分散2小時(shí)，在這種溶液里溶入過(guò)氧化二苯甲酰0.8g。
另外，在150g蒸餾水中，溶解PVA-1170.2g，PVA-2170.08g，CMC0.3g，聚乙二醇0.1g，十二烷基苯磺酸鈉0.09g，作為分散媒水溶液。
把上述單體原液和分散媒水溶液放入反應(yīng)器中，以900rpm的速度攪拌30分鐘后，將反應(yīng)器置于超聲波中，邊以300rpm攪拌，邊以33KHZ頻率振蕩，保持介質(zhì)水位5cm，分散3小時(shí)零5分鐘，然后，將反應(yīng)器保持在80℃，以400rpm攪拌5h。隨后，邊攪拌邊緩冷到室溫，把得到的磁性微珠懸浮液注入550ml甲醇溶液中，緩慢攪拌放置一晝夜，沉淀極少量大顆粒后，即可得2-2.5um的磁性微珠。
實(shí)施例2在例1中，改變甲基丙烯酸羥乙酯含量為10g，其余采用與例1相同的方法，可得到粒徑約為1.5um-2um的磁性微珠。
實(shí)施例3將例1中的γ-Fe2O3的加入量改為5g，其余采用與例1相同的方法，可得粒徑約為3-3.4um的磁性微珠。
實(shí)施例4將例1中的分散媒水溶液由150g改為300g，其余采用與例1相同的方法，求得粒徑為1.6-1.9um的磁性微珠。
權(quán)利要求
1.一種免疫磁性微珠的制備方法，其特征在于首先采用化學(xué)沉淀得到球型超細(xì)均勻的γ-Fe2O3、Fe3O4磁粉，并對(duì)磁粉表面進(jìn)行改性處理，接著利用均勻化工藝，將經(jīng)過(guò)表面處理后的磁粉在含官能團(tuán)的聚合單體中均勻分散，然后，將磁粉單體溶液懸浮液在水分散劑中懸浮分散，最后通過(guò)液的聚合及磁性微珠的分離得到免疫磁性微珠成品。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法其特征在于在球型超細(xì)均勻磁粉的制備過(guò)程中，F(xiàn)eCl2和FeCl3混合液中含有Cr3+鹽成球劑，Cr3+鹽成球劑的濃度為0.0001-0.005摩爾/升。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉的表面改性處理是通過(guò)將γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉與長(zhǎng)鏈脂肪酸以摩爾比為1∶3～1∶10的比例混合20分鐘-10小時(shí)，外加磁場(chǎng)分離而得的。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于聚合單體為含有甲基丙烯酸羥乙酯、過(guò)氧化二苯甲酰、二乙烯基苯、甲基丙烯酸的苯乙烯溶液，其配比按重量百分比為甲基丙烯酸羥乙酯 0.1～30%過(guò)氧化二苯甲酰 0.001～0.5%二乙烯基苯 1～40%甲基丙烯酸 0.5～10%
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用均勻化技術(shù)所需控制的參數(shù)為γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉與苯乙烯混合液的重量比 1∶1～1∶100γ-Fe2O3或Fe3O4磁粉的苯乙烯溶液懸浮液與水分散劑的重量比 1∶2～1∶200水分散劑中分散劑的含量 0.1～10%超聲振蕩頻率 15～45KHz機(jī)械攪拌速度 60～1000rpm均勻化時(shí)間 1分鐘～4小時(shí)
全文摘要
免疫磁性微珠的制備方法在于通過(guò)采用化學(xué)沉淀得到球形超細(xì)均勻的δ-Fe
文檔編號(hào)G01N33/53GK1070509SQ9210558
公開日1993年3月31日 申請(qǐng)日期1992年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月15日
發(fā)明者朱頡安, 饒微, 李成紅, 龔菲力, 唐桂林, 章麗云, 熊平, 孫恩杰, 宋洪濤, 楊文斌 申請(qǐng)人:武漢東湖材料復(fù)合新技術(shù)公司