一種表面負載酪蛋白的聚苯乙烯微球的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種表面負載酪蛋白的聚苯乙烯微球的制備方法，包括如下步驟：在弱堿性條件下溶解酪蛋白水溶液，配制水溶液并調節其pH值；在苯乙烯單體中加入少量共聚單體二乙烯基苯，然后加入適量聚合引發劑并溶解；將適量的事先配制好的上述兩種組分加入聚合裝置，在一定的攪拌速度下混合、乳化均勻；給上述乳液升溫至反應溫度進行聚合反應，過濾、洗滌、干燥后得到微球產品。利用本發明專利技術提供的技術方法使酪蛋白大分子鑲嵌于微球表面，通過工藝配比及聚合條件的改變實現微球表面負載量的可控調節。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高分子材料領域，特別涉及一種表面負載酪蛋白的功能性高分子微球 的制備方法。
技術介紹
聚合物微球自面世以來一直強烈吸引著眾多研究者的目光，目前已被廣泛地應用 在很多科研與工業制造領域，特別是在生命科學與醫藥制造方面聚合物微球扮演著越來越 重要的角色。近年來，在聚合物微球的表面引入功能性基團（如親水性的羥基、羧基與醛基 等）以改變表面性質或引進一些新的功能，引起了研究者廣泛的關注。 目前聚合物微球實現功能化主要采用共聚的技術路線，即將含有所需官能團的不 同聚合單體進行共聚，可以通過選擇合適的單體、設計合適的單體配比、控制聚合反應條件 等對合成的微球功能進行適當的裁剪；而對于事先合成或商業購買的聚合物微球可以通過 表面化學改性來實現表面功能化。但這些方法都有共同的缺點，其一是聚合反應體系復雜、 反應時間長、產量低，二是常用的微球表面化學改性方法中大都使用了有毒、危險化學試 齊LI，且反應條件苛刻，不易操作。 通過物理吸附作用也可以將功能化基團引入聚合物微球的表面。Coombes AGA等 利用乳液/溶劑揮發的方法制備了聚(乳酸-乙交酯)(P〇ly (lactice-co-glycolide)，PLG) 微球，將ΡΕ0-ΡΡ0大分子吸附在PLG微球的表面；Mark E. Keegen等人利用相同的方法制 備了聚（乳酸-輕基乙酸）（p〇ly(lactice-co_glycolic acid，PLGA)微球，使用乙烯醇與 馬來酸的交替共聚物（P〇ly(ethylene alt-maleic acid,ΡΕΜΑ)吸附在微球表面，獲得了高 密度的羧基基團。由于分子間的范德華引力相對較弱，僅依靠物理吸附不太可靠，對微球的 表面吸附量控制有一定的限制，主要表現在吸附量非常有限，而且在儲運、使用過程中會發 生脫附，給微球的使用帶來很多麻煩。 因此，探討一種新型的制備表面功能化高分子微球的方法是待解決的關鍵問題。
技術實現思路
專利技術目的：針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種表面負載酪蛋白的 聚苯乙烯微球的制備方法，使高分子微球表面負載功能性基團并實現負載量的可控調節。 技術方案：，包括如下步驟： (1) 在弱堿性條件下溶解酪蛋白水溶液，配制水溶液并調節其pH值； (2) 在苯乙烯單體中加入少量共聚單體二乙烯基苯，然后加入適量聚合引發劑并溶 解； (3) 將適量的事先配制好的上述兩種組分加入聚合裝置，在一定的攪拌速度下混合、乳 化均勻； (4) 給上述乳液升溫至反應溫度進行聚合反應，過濾、洗滌、干燥后得到微球產品。 作為優化：所述酪蛋白水溶液的質量百分比的濃度為19Γ3%，pH值為7. 2~8. 5。 作為優化：所述的二乙烯基苯與苯乙烯的質量比為0. 04、. 1。 作為優化：所述聚合引發劑為油溶性引發劑。 作為優化：所述油溶性引發劑為過氧化苯甲酰。 作為優化：所述聚合反應為懸浮聚合，酪蛋白大分子本身具有優良的雙親性，因此 除酪蛋白分子外聚合體系內不加任何其它表面活性劑及懸浮劑，酪蛋白大分子在反應結束 時固載在微球的表面。 作為優化：所述過氧化苯甲酰的加入量為0. 8-1. 6g/100g的苯乙烯。 作為優化：所述聚合反應溫度為70-76°C。 有益效果：本專利技術通過改變酪蛋白濃度來調節聚合反應前單體液滴表面吸附的 蛋白分子量，通過改變引發劑加入量與聚合反應溫度來調節聚合反應速率和微球的成型速 率，從而實現表面蛋白負載量的控制。 與現有技術相比較，本專利技術的有益之處在于：本專利技術采用簡單的懸浮聚合方法，只 使用酪蛋白作為乳化劑，不使用其它合成表面活性劑與無機、有機懸浮劑，通過聚合反應酪 蛋白大分子牢固鑲嵌在微球表面而非物理吸附于其表面； 酪蛋白大分子上含有豐富的羥基、羧基、氨基等活潑的基團，使微球表面功能化； 利用本專利技術的方法可以制得表面酪蛋白分子負載量可控的功能性微球。 【附圖說明】 圖1為本專利技術實施例技術方案制備的表面負載酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面C元 素分析（XPS)圖譜； 圖2為本專利技術實施例技術方案制備的表面負載酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面0元素分 析（XPS)圖譜； 圖3為本專利技術實施例技術方案制備的表面負載酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面N元素分 析（XPS)圖譜。 【具體實施方式】 下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。 實施例 ，包括如下步驟： (1) 將1. 5g酪蛋白與0. 05g碳酸鈉加入到50ml去離子水中，攪拌下于50°C溶解，用 0. 1M的鹽酸調節溶液pH值為7. 8 ; (2) 將0. lg過氧化苯甲酰（BP0)溶解在11. 4g苯乙烯與0. 6g二乙烯基苯的混合液中； (3) 將上述兩種組分加入帶攪拌的三口燒瓶內，攪拌20分鐘形成0/W型白色乳液； (4) 緩慢升溫至72°C，進行聚合反應，反應時間5小時，反應過程中單體液滴逐漸變成 固體微球并將表面鑲嵌的酪蛋白疏水鏈段部分包埋，實現大分子的負載； (5) 反應結束后，將微球過濾或離心分離，用去離子水清洗三次后置于2% (Wt%)十二烷 基硫酸鈉（SDS)水溶液中，室溫下電磁攪拌12小時。經SDS處理過的微球粒子再經清水洗 滌三次，50°C下真空干燥便制得微球產品。 用SDS水溶液處理微球的目的在于將吸附于微球表面的酪蛋白分子去除，但在 聚合過程中鑲嵌于微球表面的酪蛋白分子卻依然存留。將得到的微球進行表面元素分析 (XPS)，參見附圖1-3,它是按本例技術方案制備的表面負載酪蛋白分子聚苯乙烯微球表面 元素分析（XPS)圖譜。從圖中可看出，微球表面除了含有大量C元素外，還含有較多的0、S 元素。 對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做 出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本專利技術的保護范圍。 本專利技術通過改變酪蛋白濃度來調節聚合反應前單體液滴表面吸附的蛋白分子量， 通過改變引發劑加入量與聚合反應溫度來調節聚合反應速率和微球的成型速率，從而實現 表面蛋白負載量的控制。與現有技術相比較，本專利技術的有益之處在于：本專利技術采用簡單的懸 浮聚合方法，只使用酪蛋白作為乳化劑，不使用其它合成表面活性劑與無機、有機懸浮劑， 通過聚合反應酪蛋白大分子牢固鑲嵌在微球表面而非物理吸附于其表面；酪蛋白大分子上 含有豐富的羥基、羧基、氨基等活潑的基團，使微球表面功能化；利用本專利技術的方法可以制 得表面酪蛋白分子負載量可控的功能性微球。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表面負載酪蛋白的聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）在弱堿性條件下溶解酪蛋白水溶液，配制水溶液并調節其pH值；（2）在苯乙烯單體中加入少量共聚單體二乙烯基苯，然后加入適量聚合引發劑并溶解；（3）將適量的事先配制好的上述兩種組分加入聚合裝置，在一定的攪拌速度下混合、乳化均勻；（4）給上述乳液升溫至反應溫度進行聚合反應，過濾、洗滌、干燥后得到微球產品。

【技術特征摘要】
1. 一種表面負載酪蛋白的聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于：包括如下步驟： (1) 在弱堿性條件下溶解酪蛋白水溶液，配制水溶液并調節其pH值； (2) 在苯乙烯單體中加入少量共聚單體二乙烯基苯，然后加入適量聚合引發劑并溶 解； (3) 將適量的事先配制好的上述兩種組分加入聚合裝置，在一定的攪拌速度下混合、乳 化均勻； (4) 給上述乳液升溫至反應溫度進行聚合反應，過濾、洗滌、干燥后得到微球產品。2. 根據權利要求1所述的表面負載酪蛋白的聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于： 所述酪蛋白水溶液的質量百分比的濃度為1%~3%，pH值為7. 2~8. 5。3. 根據權利要求1所述的表面負載酪蛋白的聚苯乙烯微球的制備方法，其特征在于： 所述的二乙烯基苯與苯乙烯的質量比為〇. 04、. 1。4. 根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：艾亞菲，楊曉紅，張煒棟，夏婷婷，
申請(專利權)人：江蘇工程職業技術學院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32