專利名稱：：一種水分散磁性高分子微球及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
：本發明屬于高分子材料
技術領域：
，特別涉及一種水分散磁性高分子微球及其制備方法和應用。
背景技術：
：磁性高分子微球兼具高分子的眾多特性和磁性物質的磁響應性，一方面可通過分子間作用力結合酶、細胞和抗體等生物活性物質而且磁性材料外部包裹生物高分子，從而增強了生物相容性，另一方面可對外加磁場表現出強烈的磁響應性，因此，它被用做酶、細胞、藥物等的載體廣泛地應用到了生物醫學、細胞學和生物工程等領域。另外在工業過程如分離純化中也有廣泛的用途。細胞分離，磁性微球作為不溶性載體，在其表面接上具有生物活性的吸附劑或其它配體(如抗體、熒光物質、外源凝結素等)活性物質，利用它們與指定細胞的特異性結合，在外加磁場的作用下將細胞分離、分類以及對其種類，數量分布進行研究。它們具有特異性好，靈敏度高，準確性好的優點，這種細胞分離技術在醫療臨床診斷上有廣范的應用。固定化酶，作為酶的固定化載體，磁性高分子微球有利于固定化酶從反應體系中分離和回收，還可以利用外部磁場控制磁性材料固定化酶的運動和方向，從而代替傳統的機械攪拌方式，提高固定化酶的催化效率。磁性高分子微球作為酶的固定化載體還具有以下優點固定化酶可重復使用，降低成本；可以提高酶的穩定性，改善酶的生物相容性、免疫活性、親疏水性；分離及回收酶的操作簡單，適合大規模連續化操作。靶向藥物，通過對磁性微球表面功能化，作為藥物載體，在外加磁場的作用下，將藥物載至預定區域，實現靶向給藥技術，提高藥物的效用，減少其毒副作用。磁性高分子微球除用于以上領域外，還可用于親和色譜，以及作為有機合成的固相載體等領域。此外，它也可以作為有機一無機復合填料，應用于磁性塑料和磁性橡膠領域。從目前研究的情況看，磁性高分子微球一般為核殼式結構由金屬氧化物(如鐵、鈷、鎳等氧化物)組成核，高分子材料組成殼層；或者將高分子材料作為核，磁性材料作為殼層；除此之外，也可做成夾心結構，即外層、內層為高分子材料，中間層為磁性材料。就其制備方法而言，主要有包埋法和單體聚合法。包埋法是將磁性粒子分散于高分子溶液中，通過霧化、絮凝、沉積、蒸發等手段得到磁性高分子微球；如Josephson.USP4672040所述。一般而言，包埋法得到的磁性微球其磁性粒子(磁核)與外殼層的結合主要通過范德華力(包括氫鍵)；磁粒表面的金屬離子與高分子鏈的螯合作用以及磁性粒子表面功能基與高分子殼層功能基形成的共價鍵。利用包埋法制備磁性微球，方法簡單，但所得的粒子粒徑分布寬，形狀不規則，粒徑不易控制，殼層中難免混雜一些諸如乳化劑之類雜質，用于免疫測定，細胞分離等領域會受到很大的限制。單體聚合法是在磁性粒子和單體存在下，加入引發劑、穩定劑等聚合而成的核殼式磁性高分子微球。迄今為止，單體聚合法合成磁性微球的方法主要有懸浮聚合、分散聚合、乳液聚合(包括無皂乳液聚合、種子聚合)等。Tricot等人在USP4339337中，在油溶性引發劑、懸浮穩定劑和磁粉共存的條件下，制得了粒徑范圍為0.05mm3mm的磁性高分子微球。Margel等在USP4783336中利用懸浮聚合，制得了粒徑范圍為0.03^im80^im的磁性聚丙烯醛類微球。在JP62204501中Tsumta首先制得了磁流體、單體、引發劑、分散劑的懸浮液，在攪拌的同時施加低頻超聲波分散，然后聚合得到粒徑范圍為O.l至數十個微米的磁性高分子微球，其粒徑大小隨超聲波的頻率而變化。Daniel等在USP4358388中采用微懸浮聚合得到了粒徑范圍為0.03^im5)^m的憎水磁性高分子微球，但所得磁性微球中的磁性無機微粒傾向于遷移至微球的四周。Charmot等在USP5356713中同樣采用微懸浮聚合合成了粒徑范圍為0.05pml(Vm的憎水交聯復合磁性微球。在該發明中，磁性微粒集中于復合磁性微球的內部，殼體幾乎不含磁性微粒。但所得微球中仍有大于10%的不含磁粉的"空白"微球，需要在磁場下加以分離。其優點是方法簡單可以制備大粒徑的微球，其缺點是所制備的微球的單分散性差，磁性不均勻，有可能有磁介質裸露的現象。乳液聚合是目前應用較多的一種制備磁性高分子微球的方法，它還包括無皂乳液聚合、種子乳液聚合等方法。USP4421660中在分散有磁性粒子的水相體系中乳化單體，得到穩定的乳化體系，然后應用乳液聚合得到了膠體尺寸的疏水磁性高分子微球。磁性高分子微球在生物醫學領域的應用較廣，如用作診斷試劑等，但該領域對磁性高分子微球的要求較高，不僅要求其單分散性好，并且應無非特異性凝聚因素(如乳化劑等)。而乳液聚合制備的磁性高分子微球無法滿足這些要求，因此人們又開發了無皂乳液聚合技術，他解決了乳化劑殘留的問題，但是得到的微球粒徑較小，微球彼此間的磁含量差異大，粒徑分散性較大，且磁介質傾向于靠近微球的邊緣。USP4774265中報道了以原位法來制備磁性高分子微球，并用該方法開發了系列商品化產品Dynabeads。該方法首先制得單分散的致密或多孔聚合物微球，此微球根據不同的需要含有可與鐵鹽形成配位鍵或離子鍵的基團(如各種含N基團、環氧基、一OH、一COOH、一S03H等)。隨后可根據聚合物微球所具有的不同功能基以不同的方法來制備磁性高分子微球，具有以下幾個優勢(l)因在磁化過程中，單分散聚合物微球的粒徑和粒徑分布不變，因此最終所得的磁性高分子微球具有良好的單分散性；(2)具有超順磁性的無機微粒均勻地分散在整個聚合物微球中，且每個微球含有相同濃度的磁性微粒，從而保證所有磁性微球在磁場下具有一致的磁響應性；(3)可以制備各種粒徑的致密或多孔磁性高分子微球(最佳為0.5um20.0um)，且可制備磁含量大于30%的高磁含量微球。原子轉移自由基聚合(ATRP)是活性聚合的一種，聚合機制是建立在有機化學中過渡金屬催化的鹵原子轉移自由基加成反應基礎之上的，引入一個自由基快速可逆平衡，活性中心(增長自由基)的鈍化反應的速率常數大大高于休眠種的活化反應速率常數，體系中自由基的濃度非常低，自由基的雙基終止反應得到了有效的抑制，從而實現了聚合的可控。其優點是可以在比較溫和簡單的條件下得到相對分子質量可控和相對分子質量分布窄和結構規整的聚合物。上述方法制備磁性微球，方法簡單，但所得的粒子粒徑或者分布寬，形狀不規則，粒徑不易控制，或者磁含量不高或者混雜一些諸如乳化劑之類雜質，用于免疫測定，細胞分離等領域會受到很大的限制。
發明內容為了克服上述現有技術的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種水分散磁性高分子微球。該磁性高分子微球是由超順磁性中心和高分子聚合物共同組成的復合物，所采用的方法是模板法以及活性聚合法。該磁性高分子微球的粒徑為705000nm，磁含量為540%，飽和磁化強度為1.015.0emu/g，超順磁性中心(即磁性粒子)在高分子微球內部分散均勻、對磁場響應強；高分子微球單分散性好并可以很好的分散在水中。本發明的另一目的在于提供上述水分散磁性高分子微球的制備方法。本發明的再一目的在于提供上述水分散磁性高分子微球的應用。本發明的目的通過下述技術方案來實現一種水分散磁性高分子微球，其特征在于外層為親水性聚合物，內層為可紫外交聯的聚合物和可原位產生磁性中心的聚合物，內層的兩種聚合物之間是無規共聚，上述兩種聚合物與外層的聚合物是嵌段共聚，以可原位產生磁性中心的聚合物原位形成的無機超順磁性材料為超順磁性中心;用模板法和活性聚合(活性聚合為原子轉移自由基聚合)法制成，所述微球的直徑范圍為705000nm，磁含量為540%(質量百分比)，飽和磁化強度為1.015.0emu/g，并且具有很好的水分散性。所述親水性聚合物的單體具有水溶性或親水性，如聚氧乙烯丙烯酸酯類，如聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯等。所述可紫外交聯的聚合物的單體為側鏈有如保護羥基、保護胺基等活潑基團的物質，如2-甲基丙烯酸三甲基硅醚乙酯或丙烯酸三甲基硅醚乙酯等。所述可原位產生磁性中心的聚合物的單體為丙烯酸叔丁酯。所述無機超順磁性材料為具有順磁性的無機金屬及其氧化物，如鐵(Fe)單質、四氧化三鐵(Fe304)或y—三氧化二鐵(Y-Fe203)等。上述水分散磁性高分子微球的制備方法，包括如下步驟(1)模板引發劑的制備(模板的活化)在納米模板粉體中加入含有0.11.0Wt。/。N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的無水四氫呋喃溶液中，滴加活化試劑，攪拌過夜；離心或者過濾后取出固體，用無水四氫呋喃洗滌，真空干燥，得到模板引發劑；(2)以模板引發劑接枝兩嵌段聚合物模板引發劑、可紫外交聯的聚合物的單體+可原位產生磁性中心的聚合物的單體、溶劑和催化劑混合后除氧；再加入已除氧的配基，于6011(TC攪拌反應1248小時；將反應液用甲醇和四氫呋喃的混合溶劑滲析，沉淀于無水乙醚中，真空干燥，得到產物A;所述模板引發劑可紫外交聯的聚合物的單體+可原位產生磁性中心的聚合物的單體溶劑催化劑配基(質量比)=1:30:30:0.12:0.2881:400:400:1.6:3.84;所述可原位產生磁性中心的聚合物的單體可紫外交聯的聚合物的單體的質量比為4:13:1。取上述產物A、親水性聚合物的單體、溶劑和催化劑混合后除氧，再加入已除氧的配基，于6011(TC下反應1248小時，反應液用水滲析，得到滲析液；所述產物A:親水性聚合物的單體溶劑催化劑配基(質量比)=1:2.5:2.5:0.025:0.061:80'-80:0.8:1.92。(3)微球結構的固定將步驟(2)得到的滲析液用110Wt。/。的鹽酸溶液攪拌水解26小時，揮干溶劑，真空干燥，得到產物B，將產物B中溶于吡啶中，得到溶液C;另取肉桂酰氯溶于吡啶中，得到肉桂酰氯吡啶溶液，將肉桂酰氯吡啶溶液滴加到溶液C中，密封攪拌814小時，將反應液過濾，濾液滴加到乙醚中，過濾，將沉淀真空干燥，得到產物D;將產物D分散于水中，在紫外燈下照射312小時，使之交聯固化，得到交聯產物的水溶液。(4)磁性微球的制備將步驟(3)中得到的交聯產物的水溶液與氫氟酸溶液反應38小時，以蝕刻去模板物質，所述交聯產物的水溶液氫氟酸溶液體積比為1:0.20.5;然后將反應液滲析，揮干溶劑干燥后；所得固體以三氟乙酸和二氯甲垸的溶液分散，以水解去交聯產物中的叔丁基；所述三氟乙酸二氯甲垸的體積比為1:3;產物先以甲醇滲析再以水滲析，然后將滲析液與二價鐵離子(Fe2+)的溶液以體積比l:l混合，密封攪拌，使羧基和二價鐵離子充分結合，用堿調節pH值為79，使與羧基結合的二價鐵沉淀，然后加入雙氧水(H202)將二價鐵氧化為三價鐵以生成超順磁性中心，用強磁鐵分離，得到水分散磁性高分子微球。步驟(1)中，所述納米模板粉體為表面含有羥基或胺基等活潑基團的無機納米顆粒，如納米二氧化硅(Si02)或納米二氧化鈦(Ti02)等，其粒徑范圍為20500nm。所述活化試劑為二氯亞砜(S0C12)或者含有取代鹵元素的酰鹵化物如2—溴丙酰溴或2—溴異丁酰溴等。步驟(2)中，所述的溶劑為DMF(N，N-二甲基甲酰胺)、甲苯或者苯甲醚等。所述的催化劑為IB族或者週B族的鹵鹽如氯化亞銅、溴化亞銅、乙酸亞銅、溴化亞鎳、氯化亞鐵或者二乙酸鈀等。所述配基為多胺類，如PMDETA(五甲基二乙烯基三胺)、Me6TREN(三-(N,N-二甲胺基乙基)胺)或dNbpy(二聯吡啶)等。為了更好地實現本發明，特別優選的納米模板粉體為粒徑20nm的納米二氧化硅。所述步驟(2)中除氧的方法為用冷凍液體抽真空的方法或者通惰性氣體如氮氣或氬氣的方法。所述步驟(2)中甲醇和四氫呋喃的混合溶劑中甲醇四氫呋喃的體積比優選為1:1。所述步驟(2)中優選反應溫度為60110°C，反應時間為1224小時。所述步驟(4)中，所述堿為2Wt。/。氫氧化鈉或者氨水等堿。上述水分散磁性高分子微球可以用于復合型塑料的添加劑、各種分離純化過程(固定化酶載體、生物活性物質富集)、靶向藥物載體等領域，用途十分廣泛。本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果1、本發明采用模板法，模板可以蝕刻去除以提高磁介質的容量，提高微球的磁響應性，并根據模板實現粒徑的高度可控。2、本發明采用活性聚合法，提高微球粒徑的可控性，減小微球的粒徑分布。3、本發明制備的微球純凈，無非特異性凝聚雜質，可以應用于醫療、生物科學等領域。4、由于現實中水體系應用廣泛，使用聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯類(聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯)親水單體，本發明微球具有很好的水分散性以及生物相容性。5、本發明制備的微球在水中具有很好的重新分散特性，將微球干燥后，可以很容易地將其重新分散于水中并穩定存在，極大地方便了儲存和運輸。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例1(1)模板引發劑的制備(模板的活化)取5gSi02(粒徑20nm)粉體，將其加入200mL含有0.1Wt。/。N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的無水四氫呋喃(THF)溶液中，滴加10mL二氯亞砜(SOCl2)，攪拌過夜；過濾取出下層固體，用無水四氫呋喃洗滌5次，常溫真空干燥，得到Si02模板引發劑。(2)以歩驟(1)制備的模板引發劑接枝兩嵌段聚合物A、取lmLME6TREN通氮氣半小時以除氧；取歩驟(1)制備的0.1gSiO2模板引發劑、20mgCuBr、4g丙烯酸叔丁酯(t-BA)、lg2-甲基丙烯酸三甲基硅醚乙酯(HEMA-tms)、7mLDMF混合，用液氮冷凍抽真空除氧；然后加入48mg已預先除氧的ME6TREN于ll(TC攪拌反應12小時，反應結束后，反應液用甲醇和四氫呋喃混合溶劑(體積比11)滲析，沉淀于無水乙醚中，真空干燥，得到產物A2.2g。其中，Si02模板引發劑HEMA-tms+t-BA:DMF:CuBr:ME6TREN(質量比)=1:50:50:0.2:0,48;t-BA:HEMA-tms的質量比為4:1。B、取上述產物A0.5g、12.5mgCuBr、1.25g聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯、3mLDMF混合除氧后，加入30mg已經預先除氧的ME6TREN，于80°C下反應12小時，反應液用水滲析，得到滲析液。其中，產物A:聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯DMF:CuBr:ME6TREN(質量比)=1:2.5:2.5:0.0250.06。(3)微球結構的固定取上述滲析液用3Wt。/。鹽酸溶液攪拌6小時，揮干溶劑，真空干燥，得0.95g固體B。取干燥的產物B0.95g置于避光的反應瓶中加入10mL干燥的吡啶溶解，得到溶液C;另取0.2g肉桂酰氯溶于10mL干燥的吡啶中，得到肉桂酰氯吡啶溶液，將肉桂酰氯吡啶溶液滴加到溶液C中，密封攪拌12小時，反應液過濾，濾液滴加到乙醚中，得到白色固體，過濾，沉淀真空干燥，產物避光保存，得產物Dl.lg。將0.7g產物D分散于水中，用500w全波長紫外燈照射3小時使之交聯固化，得到結構固定的交聯產物的水溶液。(4)磁性微球的制備取38%Wt的氫氟酸水溶液滴加到上述結構固定的交聯產物的水溶液中反應6小時以蝕刻去二氧化硅，交聯產物的水溶液氫氟酸溶液體積比為1:0.4;將反應液先用水滲析然后甲醇滲析至無水，揮干溶劑干燥完全后，以10ml的二氯甲烷和三氟乙酸溶液(二氯甲烷三氟乙酸體積比3:1)分散所得固體，攪拌過夜以水解去交聯產物中的叔丁基，產物以甲醇滲析然后以水充分滲析，然后將滲析液和5Wt。/。的FeCl2溶液的溶液混合密封，攪拌12小時，溶液以水滲析除去多余的FeCl2，加入2Wt%的氫氧化鈉調節pH值為9使與羧基結合的二價鐵沉淀，然后加入3mL雙氧水(H202)將二價鐵氧化為三價鐵，形成四氧化三鐵或y—三氧化二鐵以生成超順磁性中心，并使磁性中心生長4小時，用強磁鐵分離，洗滌5次，得到水分散磁性高分子微球1.2g。所得磁性高分子微球的直徑為75nm，磁含量為37.8%，飽和磁化強度為14.2emu/g。實施例2(1)模板引發劑的制備(模板的活化)取5gSi02(粒徑20nm)粉體，將其加入200mL含有1.0Wt%N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的無水四氫呋喃(THF)溶液中，滴加10mL二氯亞砜(SOCl2)，攪拌過夜；20004000轉/min離心，取出固體，用無水四氫呋喃洗滌4次，常溫真空干燥，得到Si02模板引發劑。(2)以步驟(1)制備的模板引發劑接枝兩嵌段聚合物A、取lmLME6TREN通氮氣半小時以除氧；取步驟(1)制備的0.15gSi02模板引發劑、3.4g丙烯酸叔丁酯(t-BA)、l.lg2-甲基丙烯酸三甲基硅醚乙酯(HEMA-tms)、6mL甲苯、18mgCuCl混合，用液氮冷凍抽真空除氧；然后向反應瓶中加入已除氧的43mgME6TREN于ll(TC攪拌反應12小時。反應結束后將反應液用甲醇和四氫呋喃(體積比為1:1)混合溶劑滲析，沉淀于無水乙醚中，真空干燥。得到產物A1.9g。其中，Si02模板引發劑HEMA-tms+t-BA:甲苯:CuCl:ME6TREN(質量比)=1:30:30:0.12:0,2881:400:400:1.6:3.84;t-BA:HEMA-tms的質量比為3:1。B、取上述產物A0.2g、4.0g聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯、5mL甲苯、40mgCuCl混合除氧后，加入96mg已經預先除氧的ME6TREN中，于100°C下反應12小時，反應液用水滲析，得到滲析液。其中，產物A:聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯甲苯CuCl:ME6TREN(質量比)=1:20:20:0.2:0.48。(3)微球結構的固定取上述全部滲析液用10Wt%鹽酸溶液攪拌2小時，揮干溶劑，真空干燥，得產物B1.8g。取干燥的產物Blg置于避光的反應瓶中，加入10mL干燥的吡啶溶解，得到溶液C，另取0.2g肉桂酰氯溶于10mL干燥的吡啶中，得到肉桂酰氯吡啶溶液，將肉桂酰氯吡啶溶液滴加到上述溶液C中，密封攪拌S小時，反應液過濾，用乙醚沉淀，過濾，得到白色固體，沉淀真空干燥，得產物D0.9g，產物避光保存。將上述0.7g產物D分散于水中用500w全波長紫外燈照射12小時使之交聯固化，得到結構固定的交聯產物的水溶液。(4)磁性微球的制備將38Wt。/。的氫氟酸水溶液滴加到上述結構固定的交聯產物的水溶液中反應6小時以蝕刻去二氧化硅，交聯產物的水溶液氫氟酸溶液體積比為1:0.2;將反應液先用水滲析然后甲醇滲析至無水，揮干溶劑干燥完全后，以10ml的二氯甲烷和三氟乙酸的溶液(二氯甲烷三氟乙酸體積比3:1)分散所得固體，攪拌過夜以水解去交聯產物中的叔丁基，產物以甲醇滲析后再以水充分滲析，然后將滲析液與5Wt%的FeCl2溶液的溶液混合密封，攪拌12小時，溶液以水滲析除去多余的FeCl2，加入氨水調節pH值為7，使二價鐵沉淀，然后加入3mL雙氧水(H202)氧化，將二價鐵氧化為三價鐵形成四氧化三鐵或Y—三氧化二鐵以生成超順磁性中心，并使磁性中心生長4小時，用強磁鐵分離，洗滌6次，得水分散磁性高分子微球1.0g。所得磁性高分子微球的直徑為80nm，磁含量為8.2%，飽和磁化強度為2.7emu/g。實施例3(1)模板引發劑的制備(模板的活化)取5g納米二氧化鈦(Ti02)(粒徑lOOnm)粉體，將其加入200mL含有0.5Wt%N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的無水四氫呋喃(THF)溶液中，滴加10mL2一溴異丁酰溴，攪拌過夜；過濾取出下層固體，用無水四氫呋喃洗滌5次，常溫真空干燥，得到Ti02模板引發劑。(2)以步驟(1)制備的模板引發劑接枝兩嵌段聚合物A、取lmLPMDETA通氬氣半小時以除氧；取步驟(1)制備的0.1gTiO2模板引發劑、24mgCuCl、4.5g丙烯酸叔丁酯(t-BA)、1.5g丙烯酸三甲基硅醚乙酯、8mL苯甲醚混合，通氬氣除氧;然后加入57.6mg己預先除氧的PMDETA于85。C攪拌反應24小時，反應結束后，反應液用甲醇和四氫呋喃混合溶劑(體積比1:1)滲析，沉淀于無水乙醚中，真空干燥，得到產物A2.4g。其中，Ti02模板引發劑丙烯酸三甲基硅醚乙酯+t-BA苯甲醚CuClPMDETA(質量比)=1:60:60:0.24:0.576;t-BA:丙烯酸三甲基硅醚乙酯的質量比為3:1。B、取上述產物AO.lg、40mgCuCl、4.0g聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯、5mL苯甲醚混合除氧后，加入96mg已經預先除氧的PMDETA，于85°C下反應24小時，反應液用水滲析，得到滲析液。其中，產物A:聚乙二醇(400)單甲醚丙烯酸酯苯甲醚CuCl:PMDETA(質量比)=1:40:40:0.4:0.96。(3)微球結構的固定取上述滲析液用1Wt。/。鹽酸溶液攪拌4小時，揮干溶劑，真空干燥，得1.65g固體B。取干燥的產物B0.85g置于避光的反應瓶中加入10mL干燥的吡啶溶解，得到溶液C;另取0.2g肉桂酰氯溶于10mL干燥的吡啶中，得到肉桂酰氯吡啶溶液，將肉桂酰氯吡啶溶液滴加到溶液C中，密封攪拌12小時，反應液過濾，濾液滴加到乙醚中，得到白色固體，過濾，沉淀真空干燥，產物避光保存，得產物D0.9g。將0.7g產物D分散于水中，用500w全波長紫外燈照射8小時使之交聯固化，得到結構固定的交聯產物的水溶液。(4)磁性微球的制備取38%Wt的氫氟酸水溶液滴加到上述結構固定的交聯產物的水溶液中反應6小時以蝕刻去二氧化硅，交聯產物的水溶液氫氟酸溶液體積比為1:0.5;將反應液先用水滲析然后甲醇滲析至無水，揮干溶劑干燥完全后，以10ml的二氯甲烷和三氟乙酸的溶液(二氯甲烷三氟乙酸體積比3:1)分散所得固體，攪拌過夜以水解去交聯產物中的叔丁基，產物以甲醇滲析然后以水充分滲析，然后將滲析液和5WtM的FeCl2溶液的溶液混合密封，攪拌14小時，溶液以水滲析除去多余的FeCl2，加入2Wt%的氫氧化鈉調節pH值為8，使與羧基結合的二價鐵沉淀，然后加入3mL雙氧水(H202)將二價鐵氧化為三價鐵形成四氧化三鐵或Y—三氧化二鐵以生成超順磁性中心，并使磁性中心生長4小時，用強磁鐵分離，洗滌5次，得到水分散磁性高分子微球1.2§。所得磁性高分子微球的直徑為500nm，磁含量為11.3%，飽和磁化強度為5.2emu/g。實施例47所涉及的條件參數見表1，其他歩驟同實施例1。表l各具體實施例<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。催化劑步驟(2)中溫度('C)、時間(h)模板引發劑可紫外交聯的聚合物的單體+可原位產生磁性中心的聚合物的單體溶劑催化劑配基(質量比)產物A:外層親水聚合物的單體溶劑催化劑配基(質量比)微球的直徑納米模板粉體直徑.5^原產磁中的合的體可外聯聚物單的量可位生性心聚物單紫交的合的體質比和化度飽磁強權利要求1、一種水分散磁性高分子微球，其特征在于所述水分散磁性高分子微球外層為親水性聚合物，內層為可紫外交聯的聚合物和可原位產生磁性中心的聚合物，內層的兩種聚合物之間是無規共聚，上述兩種聚合物與外層的聚合物是嵌段共聚，以可原位產生磁性中心的聚合物原位形成的無機超順磁性材料為超順磁性中心；所述微球的直徑范圍為70～5000nm，磁含量為5～40％，飽和磁化強度為1.0～15.0emu/g。2、根據權利要求1所述的一種水分散磁性高分子微球，其特征在于所述親水性聚合物的單體為聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯；所述可紫外交聯的聚合物的單體為2-甲基丙烯酸三甲基硅醚乙酯或丙烯酸三甲基硅醚乙酯；所述可原位產生磁性中心的聚合物的單體為丙烯酸叔丁酯；所述無機超順磁性材料為鐵單質、四氧化三鐵或Y—三氧化二鐵。3、一種權利要求1所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)模板引發劑的制備在納米模板粉體中加入含有0.11.0Wt%N，N-二甲基甲酰胺的無水四氫呋喃溶液中，滴加活化試劑，攪拌過夜；離心或者過濾后取出固體，用無水四氫呋喃洗滌，真空干燥，得到模板引發劑；(2)以模板引發劑接枝兩嵌段聚合物模板引發劑、可紫外交聯的聚合物的單體+可原位產生磁性中心的聚合物的單體、溶劑和催化劑混合后除氧；再加入已除氧的配基，于6011(TC攪拌反應1248小時；將反應液用甲醇和四氫呋喃的混合溶劑滲析，沉淀于無水乙醚中，真空干燥，得到產物A;所述模板引發劑可紫外交聯的聚合物的單體+可原位產生磁性中心的聚合物的單體溶劑催化劑配基的質量比為1:30:30:0.12:0.2881:400:400:1.6:3.84;所述可原位產生磁性中心的聚合物的單體可紫外交聯的聚合物的單體的質量比為4:13:1;取上述產物A、親水性聚合物的單體、溶劑和催化劑混合后除氧，再加入已除氧的配基，于60110。C下反應1248小時，反應液用水滲析，得到滲析液;所述產物A:親水性聚合物的單體溶劑催化劑配基的質量比為1:2.5:2.5:0.025:0.061:80:80:0.8:1.92;(3)微球結構的固定將步驟(2)得到的滲析液用110WtQ/。的鹽酸溶液攪拌水解26小時，揮干溶劑，真空干燥，得到產物B，將產物B中溶于吡啶中，得到溶液C;另取肉桂酰氯溶于吡啶中，得到肉桂酰氯吡啶溶液，將肉桂酰氯吡啶溶液滴加到溶液C中，密封攪拌814小時，將反應液過濾，濾液滴加到乙醚中，過濾，將沉淀真空干燥，得到產物D;將產物D分散于水中，在紫外燈下照射312小時，使之交聯固化，得到交聯產物的水溶液；(4)磁性微球的制備將步驟(3)中得到的交聯產物的水溶液與氫氟酸溶液反應38小時，所述交聯產物的水溶液氫氟酸溶液體積比為1:0.20.5;然后將反應液滲析，揮干溶劑干燥后；所得固體以三氟乙酸和二氯甲烷的溶液分散；所述三氟乙酸:二氯甲垸的體積比為1:3;產物先以甲醇滲析再以水滲析，然后將滲析液與二價鐵離子的溶液按體積比l:l混合，密封攪拌，用堿調節pH值為79，然后加入雙氧水將二價鐵氧化為三價鐵以生成超順磁性中心，用強磁鐵分離，得到水分散磁性高分子微球；所述步驟(1)中納米模板粉體為納米二氧化硅或納米二氧化鈦，其粒徑范圍為20500nm;所述活化試劑為二氯亞砜、2—溴丙酰溴或2—溴異丁酰溴；所述步驟(2)中溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、甲苯或者苯甲醚；所述的催化劑為IB族或者VDIB族的鹵鹽；所述配基為五甲基二乙烯基三胺、三-(N，N-二甲胺基乙基)胺或二聯吡啶。4、根據權利要求3所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的催化劑為氯化亞銅、溴化亞銅、乙酸亞銅、溴化亞鎳、氯化亞鐵或者二乙酸鈀。5、根據權利要求3所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于所述納米模板粉體為粒徑20nm的納米二氧化硅。6、根據權利要求3所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中除氧的方法為用冷凍液體抽真空的方法或者通惰性氣體的方法。7、根據權利要求3所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中甲醇和四氫呋喃的混合溶劑中甲醇四氫呋喃的體積比為1:1。8、根據權利要求3所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于所述歩驟(2)中反應溫度為6011(TC，反應時間為1224小時。9、根據權利要求3所述的水分散磁性高分子微球的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中堿為2Wtn/。氫氧化鈉或者氨水。10、權利要求1所述的水分散磁性高分子微球在復合型塑料的添加劑、固定化酶載體或靶向藥物載體領域中的應用。全文摘要本發明公開了一種水分散磁性高分子微球及其制備方法和應用。該磁性高分子微球是由超順磁性中心和高分子聚合物共同組成的復合物，采用模板法以及兩步活性聚合法制備。該磁性高分子微球的其粒徑為70～5000nm，磁含量為5～40％，飽和磁化強度為1.0～15.0emu/g。磁性高分子微球為核殼結構，其核由位于中心的超順磁性材料和可紫外交聯的高分子聚合物的混合物組成；其殼由一層親水性的聚合物組成，超順磁性粒子分布于高分子微球內部，分散均勻無裸露且對磁場響應強；高分子微球單分散性好并可以分散在水中。該水分散磁性高分子微球可以用于復合型塑料的添加劑、靶向藥物載體中。文檔編號C08K13/00GK101130606SQ20071002962公開日2008年2月27日申請日期2007年8月3日優先權日2007年8月3日發明者劉志雷,孫建平,胡繼文,趙發寶申請人:中國科學院廣州化學研究所