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,容易直接偶聯生物大分子,但是其主要缺點是制備的微球粒徑分布寬,形狀不規則,磁粒子在不同微粒內含量不均一,各微球磁響應能力差別大,在外環境中易發生磁泄漏。而且包覆的殼層中難免會有些乳化劑之類的雜質,使其在生物醫用等領域的應用受到一定的限制。
2.2原位法
原位法是一種制備彌散型結構磁性高分子復合微球的方法,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,**終得到磁性復合微球。Ugelstad等釆用此法制備出磁性高分子微球且開發了一系列已商品化的產品(Dynabeeds),并在微生物免疫學、分子生物學和**等領域具有廣泛應用。
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磁性高分子微球的制備
目前制備磁性高分子納米微球的方法主要分為五類,其主要包括:包埋法、原位法、單體聚合法、界面沉積法及自組裝法。
2.1包埋法
包埋法是將聚合物溶解在含有磁性超微粒子的溶液中,然后加入大量的沉淀劑,通過交聯、絮凝、霧化、沉積、蒸發等手段使高分子物質沉析在磁性粒子表面形成具有核殼結構的復合微球。高分子物質與磁性粒子主要通過范德華力、氫鍵、螯合作用或共價鍵等作用力結合。Li等通過化學共沉淀法合成納米粒子Fe3O4磁核,以殼聚糖為包裹材料包被自制的磁核,采用乳化交聯法制備了具有核-殼結構的磁性高分子微球-殼聚糖磁性微球,并偶聯肝素配基得到了一種新型親和磁性微球。所得親和磁性微球具有較窄的粒徑分布、形狀規整,粒徑在50nm左右。將磁分離技術應用于凝血酶的分離純化,得到了較好的效果(酶比活達1879.71U/mg,得率85%,純化倍數11.057,為傳統柱層析法的兩倍)。Chi?riuc等將含Fe2+和Fe3+溶液逐滴加入殼聚糖的NaOH溶液中制的可用于負載頭孢霉素的磁性殼聚糖微球。
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納米微球的應用極其***,幾乎滲透到所有的產業:無論是新醫藥,平板顯示,食品 安全檢測,醫療診斷,還是水處理,節能環保,石油化工,**安全等都離不開先進 納微米球材料。 在制藥領域: 納米孔道結構的微球材料具有極高的比表面積(1克微球材料的比表面積相 當于一個足球場的面積),因此具有極強的吸附性能,如果在微球表面鍵合特殊功能基 團使它可以選擇性吸附某些物質,這一特性使得納米微球材料成為所有生物藥和天然 藥分離純化過程中不可缺少的材料,另外氣相和液相色譜是當今醫藥分析檢測**常用 的方法,而色譜**的材料就是微球材料。在***制劑領域,微球也是理想的***緩 控釋的載體,當有效組份負載在空心或多孔的納米微球載體中可以使***在人體里緩 慢釋放,以減小***的毒負作用,增加***的有效性。由磁性材料組成的多孔微球可 作為靶向釋藥系統的載體,在外加磁場的作用下,將***載至預定區域,可使免疫磁 性微球上的******更易與*細胞接觸,提高了殺傷*細胞的效果。
2.3單體法
單體聚合法是目前研究**多、被***采用的制備方法。單體聚合法是在有機單體和磁性粒子共同存在的情況下,根據不同的聚合方式加入表面活性劑、穩定劑、引發劑等聚合制備磁性高分子微球的方法。常用的方法主要包括乳液聚合、(微)懸浮聚合、分散聚合以及活性聚合等。其中乳液聚合又分為無皂乳液聚合、Pickering乳液聚合法、種子乳液聚合、細乳液聚合法、反相乳液聚合、原位乳液聚合等。
2.3.1乳液聚合
無皂乳液聚合是指在反應過程中完全不加乳化劑或者**加入微量乳化劑(其濃度小于臨界膠束濃度(CMC))的乳液聚合過程Wu采用將通過油酸改性后的Fe3O4納米粒子與溫敏性N-異丙基丙稀醜胺在交聯劑DVB作用下,通過無培乳液聚合方法制備了具有磁場和溫度雙重相應的復合微球,該復合微球具有核殼結構,尺寸約為100nm,其比較低臨界溶解溫度(LCST)在40-45℃。Yamauchi等利用無皂乳液聚合法制備出平均粒徑達到515nm、比飽和磁化強度達到7.3A·m2/kg的磁性高分子復合微球。
如何制作納米微球呢?
離子交聯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法從乳
液中析出,同時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,整個過程不使用對人體有害的試
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-溶劑揮發法”和“微流控法”。“乳
化-溶劑揮發法”是將模型***先溶解于有機溶劑中,然后滴加到含有表面活
性劑的水相中,在均質機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性有機溶劑,使納米粒硬化,***通過冷凍干
燥從水性混懸液中收集納米粒。“微流控法”是一種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、可控地生產具有高度單分散尺
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微球是直徑在納米和微米尺度范圍的球型粒子。球形物體是自然界存在**穩定的物質形態, 它是三維幾何空間理想的對稱體,也是單位體積中所有立體形態中面積**小的。自然界大 到星球如地球,小到籃球,乒乓球,玻璃珠等都是球體。 地球直徑是1.28萬千米,而籃球 直徑是0.25米,1納米等于十億分之一米,相當于一根頭發絲橫切面的六萬分之一,如果拿 納米的微球與籃球相比,就相當于籃球與地球之比例。 如此之小的納米微球材料卻是現代 產業發展的重要基礎。成都交聯微球哪家強
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