【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于生物分析及快速檢測，具體公開一種羧基聚苯乙烯熒光微球及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、熒光分析方法具有分析速度快、靈敏度高、結(jié)果穩(wěn)定、定量分析等優(yōu)勢受到臨床診斷、食品安全等快速檢測領(lǐng)域的研究者們廣泛關(guān)注，在保障人們生命健康方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。熒光微球是一種在外界激發(fā)光刺激下發(fā)射出熒光的功能微球，在單個微球中富集了成千上萬的熒光有機或無機物質(zhì)，具有熒光微球粒度均一、單分散性好、穩(wěn)定性好、發(fā)光效率高的優(yōu)點，在生物化學(xué)、醫(yī)藥、臨床醫(yī)學(xué)、基因分析以及光學(xué)儀器等眾多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。
2、羧基聚苯乙烯熒光微球是一種高分子材料，因其具有較好的穩(wěn)定性、生物相容性、可調(diào)控的粒徑和熒光強度而受到廣泛關(guān)注，經(jīng)常被應(yīng)用于血流測定、示蹤、體內(nèi)成像，以及成像儀器和流式細胞儀的校準(zhǔn)等方面。近年來，隨著科技的不斷進步，羧基聚苯乙烯熒光微球的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，在生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領(lǐng)域具有非常可觀的應(yīng)用前景，如癌癥早期診斷、藥物傳遞和環(huán)境污染物監(jiān)測。目前，羧基聚苯乙烯熒光微球已成為生物醫(yī)藥、環(huán)保、新能源等眾多行業(yè)的核心材料之一。
3、現(xiàn)有制備羧基聚苯乙烯熒光微球的通常采用的方法是溶脹法，即采用甲苯、氯仿作為溶脹劑將熒光分子引入微球中，但這種方法制得的熒光微球熒光較弱，容易造成種子微球溶解粘連，并且制備過程中對環(huán)境污染大。此外，還會造成聚苯乙烯微球出現(xiàn)多孔，熒光分子容易泄露，從而限制了其應(yīng)用。
4、雖然目前已經(jīng)有相關(guān)技術(shù)處理此類問題，但這些技術(shù)中仍存在的一定的缺陷，例如cn?114933897a公
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種羧基聚苯乙烯熒光微球及其制備方法和應(yīng)用解決現(xiàn)有制備方法難以實現(xiàn)小粒徑熒光的精準(zhǔn)控制，從而影響熒光微球的質(zhì)量、分散性和穩(wěn)定性等問題。
2、為達到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、本專利技術(shù)的第一方面提供一種羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，包括以下步驟。
4、s1、將固含量1-2％的羧基聚苯乙烯微球溶液分散在表面活性劑水溶液中制成混懸液，即為水相微球溶液；
5、s2、將熒光分子溶解于有機溶劑中，制成熒光分子有機相溶液；
6、s3、將水相微球溶液和熒光分子有機相溶液在超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器內(nèi)混合，并在5-60℃下進行反應(yīng)，得到樣品溶液，其中，所述有水相微球溶液和有機相溶液進入超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器的流量比為(1-8)：1，可以保證兩相溶液在反應(yīng)器中始終處于等比混合的狀態(tài)。
7、s4、除去樣品溶液中的有機溶劑，得到微球溶液，然后對微球溶液進行篩分，即得到羧基聚苯乙烯熒光微球。
8、本專利技術(shù)提供的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，通過首次采用超聲微反應(yīng)器或微混合器作為反應(yīng)器制備熒光微球，超聲與微反應(yīng)器協(xié)同作用的超強混合性能，可以將水相微球溶液和熒光分子有機相溶液在反應(yīng)時混合得更加均勻，使粒徑變得均一，并通過精準(zhǔn)設(shè)置水相和有機相的流速比、總流速、超聲功率以及溫度控制，來調(diào)控混合性能，使微球溶脹反應(yīng)熒光分子的同時盡可能抑制過程中可能出現(xiàn)的團聚現(xiàn)象，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制熒光微球粒徑、形貌、熒光性質(zhì)等性能，實現(xiàn)連續(xù)制備小粒徑、高熒光含量、高分散性和優(yōu)異穩(wěn)定性的羧基聚苯乙烯熒光微球。
9、進一步地，在上述羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法中，羧基聚苯乙烯微球溶液的固含量為1-2％，為有助于維持溶液的穩(wěn)定性，防止高分子物質(zhì)在溶脹過程中發(fā)生沉淀或聚集，更進一步地，所述羧基聚苯乙烯微球溶液的固含量為1％。
10、進一步地，所述水相微球溶液和熒光分子有機相溶液進入超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器混合時，所述熒光分子和微球的質(zhì)量比為1:(1-10)。
11、需要說明的是，本專利技術(shù)中步驟s1和s2可以通過預(yù)先大量配制；本專利技術(shù)中固含量是指羧基聚苯乙烯微球溶液烘干后羧基聚苯乙烯微球占溶液總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；本專利技術(shù)中的超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器的微混合結(jié)構(gòu)包括不限于專利技術(shù)人團隊已申請的專利202222930543.6、202110770263.0、202121541511.6中所公開的結(jié)構(gòu)以及t型、y型、螺旋型等常見微混合結(jié)構(gòu)。
12、進一步地，在超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器內(nèi)混合時，為了避免過高或過長的超聲空化使微球的過多溶脹而交聯(lián)聚集，同時確保有機溶劑與微球的有效接觸及均勻溶脹，因此，選擇超聲頻率為10-100khz，超聲功率為5-60w，超聲時間為1-120s，優(yōu)選地，所述超聲頻率為20-40khz，超聲功率為30w-50w，超聲時間為20-60s。
13、進一步地，為使微球均勻地分散和溶脹，且水溶液占比不會影響超聲溶脹時有機溶劑與微球的有效接觸，所述步驟s1中的微球溶液與表面活性劑水溶液的質(zhì)量比為1：(1-2)。
14、進一步地，所述步驟s1中的表面活性劑為sas(十二烷基硫酸鈉)、sds(十二烷基磺酸鈉)、sdbs(十二烷基苯磺酸鈉)中的一種。
15、在本專利技術(shù)中，當(dāng)表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高時，其對溶液的改性作用過于強烈，可能導(dǎo)致溶脹過程失衡從而難以控制微球形貌，也會使微球表面的親水基團過多，從而影響微球的溶脹性能和穩(wěn)定性，因此，所述表面活性劑水溶液中表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于1％，優(yōu)選地，所述表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25％。
16、進一步地，所述步驟s2中熒光分子有機相溶液的濃度為10-20mg/ml。
17、進一步地，所述步驟s2中有機溶劑為三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、四氯化碳、甲苯、thf中的至少一種，優(yōu)選為二氯甲烷和三氯甲烷，因二氯甲烷的沸點低、揮發(fā)性強，綜合溶脹后微球的形貌和性能，以及后期溶劑去除的方便性，二氯甲烷是要優(yōu)于其他有機溶劑。因此，更優(yōu)選地，所述有機溶劑為二氯甲烷。
18、進一步地，所述步驟s2中的熒光物質(zhì)為脂溶性熒光分子，包含cy3、cy3.3、cy5、cy5.5、cy7、cy7.5、羅丹明101、羅丹明b、tritc、nbd中的一種。
19、溶脹反應(yīng)技術(shù)是基于溶脹過程中，熒光分子隨著有機溶劑進入微球內(nèi)部，所以相比于水溶性熒光分子，脂溶性熒光分子更容易被包覆，這樣有利于提高熒光微球的熒光強度，因此，在本專利技術(shù)中熒光物質(zhì)選擇脂溶性熒光分子。
20、進一步地，所述除去樣品溶液中的有機溶劑的方式可采取先用水稀釋后再開始蒸發(fā)或直接蒸發(fā)兩種方式。
21、進一步地，為了去除里面少量的因溶脹程度過高或微球粘連產(chǎn)生的大顆粒，以及極少數(shù)未能溶脹或溶脹程度過低的微球，需對微球溶液進行篩分，對微球溶液進行篩分時可采用網(wǎng)篩與差速離心兩種方式中的一種。
22、本專利技術(shù)的第二方面提供一種上述制備方法制得的羧基聚苯乙烯熒光本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，在超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器內(nèi)混合時，超聲頻率為10-100kHz，超聲功率為5-60W，超聲時間為1-120s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的微球溶液與表面活性劑水溶液的質(zhì)量比為1：(1-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種，所述表面活性劑水溶液中，表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于1％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中熒光分子有機相溶液的濃度為10-20mg/mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中有機溶劑為三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、四氯化碳、甲苯、THF中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所
8.一種如權(quán)利要求1-7所述的制備方法制得的羧基聚苯乙烯熒光微球，其特征在于，所述熒光微球的粒徑在200-500nm，固含量為0.5-2.0％，分散系數(shù)0.02-0.2，熒光強度為500-700RFU。
9.一種如權(quán)利要求8所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的應(yīng)用，其特征在于，所述熒光微球應(yīng)用于生物分子或細胞的標(biāo)記。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，在超聲微反應(yīng)器或超聲微混合器內(nèi)混合時，超聲頻率為10-100khz，超聲功率為5-60w，超聲時間為1-120s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中的微球溶液與表面活性劑水溶液的質(zhì)量比為1：(1-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種，所述表面活性劑水溶液中，表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于1％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羧基聚苯乙烯熒光微球的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中熒光分子有機相溶液的濃度為10-2...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱曉晶，姜舒，康文江，林喜梅，張杰，董正亞，武志林，
申請(專利權(quán))人：化學(xué)與精細化工廣東省實驗室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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