磁性高分子微球的制备及应用
作为基质与氧化锆、 镁铝水滑石等进行自组装， 制备
［ 18 ］ 如磁性固体酸等固体催化剂 。
［ 4］ 的磁微球 。
1. 2. 4 生物合成法 自然界中存在一些向磁微生物。如小螺菌细胞 中铁含量极高， 为干燥菌体的 3. 8 % ， 比一般的微生
第8 期
吴颉等： 磁性高分子微球的制备及应用
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靶向给药系统的新剂型。在磁性纳米粒子表面涂覆 高分子， 再与蛋白质相结合。以这种磁性纳米粒子 作为药物的载体， 然后静脉注射到动物体内， 在外加 磁场下通过纳米微粒的磁性导航， 使其移向病变部 位， 就可达到定向治疗的目的。动物临床实验证实， 带有磁性的纳米微粒是发展这种技术的最有前途的 对象。 W i dder 等人在 1986 年制成一种磁性白蛋白微 球， 使其在外磁场的引导下集中于治疗部位， 缓慢释 放药物。实验研究表明， 未加磁场控制时， 肝脏代谢 脾脏代谢45 % ； 施加磁场控制时， 肝脏代谢仅 40 % ， 脾脏代谢 10 % 。这说明磁控制可减轻化疗药 5%， Anderson 等联合应用免 疫磁性微球和化学分离法从正常骨髓中清除 CAMA 结果表明免疫磁性分离后运用 -1 乳 腺 癌 细 胞， 10 P m l 的 4 - ~C 清除残余的癌细胞可获得 4 ～5 g／
的转化得到所需的功能团。 制备磁性微球通常应用的磁性物质有： 纯铁粉、 羰基铁、 磁铁矿、 正铁酸盐、 铁钴合金等， 尤以 Fe 3 0 4 磁流体居多。与磁性材料结合的高分子材料中天然 高分子材料有壳聚糖、 明胶、 纤维素等， 合成高分子 材料 最 常 用 的 是 聚 丙 烯 酰 胺 （PAM ） 和聚乙烯醇 （PVA ） 。其中天然高分子材料因具有价廉易得、 生 物相容性好、 可被生物降解等优点， 得到了广泛的研 究和应用。 1. 2 制备方法 磁性高分子微球的制备方法主要有包埋法、 单 体聚合法、 化学转化法、 生物合成法等。 1. 2. 1 包埋法 包埋法是运用机械搅拌、 超声分散等方法使磁 性粒子均匀悬浮于高分子溶液中， 通过雾化、 絮凝、 沉积、 蒸发等手段制得磁性高分子微球。磁性粒子 表面与亲水性高分子之间存在一定的亲和力， 所以
2 . 5 化工分离 磁性离子交换树脂具有可以用于大面积动态交 换与吸附的优点， 因而大量用于化工分离过程。磁 性树脂具有许多一般的离子交换树脂所不具备的优 点。只要在流体出口处设置适当的磁场， 树脂即可 被收集， 以便再生并循环使用， 因此可以用来处理各 种含有固态物质的液体， 使矿场废水中微量贵金属 的富集， 生活和工业污水的无分离净化等应用得到 实现。如果使磁性树脂带永磁， 则它会在湍流的剪 切应力下分散， 在平流的状态下凝聚， 精确设计管理 道的形状和尺寸， 便可达到回收和循环使用磁性树 脂的目的。华南理工大学的吴雪辉等在这方面作了 大量的研究， 制备了磁性阳离子交换树脂和磁性阴
［ 19 ］ 离子交换树脂 。南开大学高分子化学研究所的
Rusetski 和 Ruuge 将 右旋糖苷与磁性载体结合， 制备了包有右旋糖苷的
［ 12 ］ 磁性高分子微球， 并用其作为药物载体 。
2 . 3 固定化酶 运用磁性高分子微球作为结合酶的载体， 具有 以下优点： d有利于固定化酶从反应体系中分离和 回收， 操作简便。对于双酶反应体系， 当一种酶的失 活较快时， 就可以用磁性材料来固载另一种酶， 回收 后反复使用， 降低成本； i磁性载体固载酶放入磁场 稳定的流动床反应器中， 可以减少持续反应体系中 的操作， 适合于大规模连续化操作； ＠ 利用外部磁场 可以控制磁性材料固定化酶的运动方式和方向， 替 代传统 的 机 械 搅 拌 方 式， 提高固定化酶的催化效 i de M unko 将cell ulose - fe 3 0 4 、 pol yacr yla m fe 3 0 4 、 Nylon - fe 3 0 4 等磁性微球用于凝乳化蛋白酶 的固定， 详细考查了不同壳层、 不同磁核及粒径对酶 Yoshi moto 等在用过氧化 氢还原三价铁离子合成 fe 3 0 4 磁流体时， 以O 、 。二羧甲基聚乙二醇作分散剂， 然后用 N - 羟基琥珀 酰亚胺法活化磁性微球， 将微球和脂肪酶或 L - 天 门冬酰胺酶的磷酸缓冲液混合后， 室温下搅拌 1h ， 得到的磁性固定化酶很容易从反应混合物中回收，
［ 7］ 微球， 并在免疫分析中得到了初步应用 。
! 磁性高分子微球的应用
磁性高分子微球因为具有磁性， 在磁场作用下 可定向运动到特定部位， 或迅速从周围介质中分离 出来。这些性能使其具有极广阔的应用前景， 因而 在生化分离、 靶向制剂、 固定化酶、 免疫分析、 催化研 究等方面都得到了广泛的应用。 ! " # 细胞分离 磁性高分子微球作为不溶性载体， 可在其表面 接上具有生物活性的吸附剂或其它配体等活性物 质， 利用它们与特定细胞的特异性结合， 在外加磁场 的作用下将细胞分离、 分类并对其种类、 数量分布进 行研究。如把单克隆抗体与磁性微球结合可将磁微 粒直接地连接到肿瘤细胞上， 利用外加磁场就可将 结合的肿瘤细胞与未结合的正常骨髓细胞分离开。 现在能结合抗体的磁性微球有铁蛋白、 胶体钴及含 磁多聚复合物。铁蛋白和胶体钴分离所需磁场强度 较强， 含磁多聚复合物则可较易地从细胞液中分开。 英国、 美国已将这一技术应用于临床。比起常用的 细胞分离方法来， 磁性微球分离法简便、 快速、 高效， 在这一领域显示出了引人注目的应用前景。 KatO 等利用磁微球从人体外周血中分离出造 血细胞 CD34 +［8 ］ 。Lauva 用固定有肝硫酯的磁性胶 ［ 9］ 。 体粒的一种类型， 是
第30 卷第8 期 2002 年8 月
化 工 新 型 材 料 NE W CHEM I CAL MATERI ALS
Vol. 30 No. 8 Aug 2002
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开发与应用
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vie wed i n t his article.
为聚合种子投入乙醇 ／ 水分散介质中， 进行丙烯醛和 苯乙烯的共聚， 得到了微米级的磁性复合微球， 并考 察了磁性种子 （Fe 3 0 4 - PEG ） 、 丙烯醛、 苯乙烯、 引发 剂和 分 散 介 质 对 共 聚 体 系 和 复 合 微 球 形 成 的 影
［ 3］ 响 。
1. 2. 3 化学转化法 化学转化法是指先合成均一的多孔有机聚合物 微球， 微球中含有 - C l、 - CH0 、 - N0 2 、 - 0 H 等官 能团， 均匀地分布于微球的表面和孔洞中， 然后将一 定浓度的 Fe 2 + 和 Fe 3 + 渗透到微球的内部与上述基 团作用而被固定， 再升高 p H 值使 Fe 2 + 和 Fe 3 + 在孔 中形成 Fe 3 0 4 。此法操作简便， 所制备的磁性微球粒 径和磁性都具有高度的均一性， 但对聚合物微球的 要求比较严格。M anchi u m 制备了多孔的聚苯乙烯 微球， 用上述方法处理后得到了粒径均匀、 悬浮性好
W u Jie W ang Jun Ji ng X i aoyan Zhang M ili n
（Depart ment of Che m ical Engi neeri ng ， Harbi n Engi neeri ng Uni versit y ， Harbi n 150001 ）
The compositi on ， applicati on and develop ment prospect of magnetic m icrospheres are repreparati on ， magnetic m icrospheres ， magnetic carrier ， i mmobilized enzy me
［ 11 ］ 个对数级的癌细胞清除率 。 ［ 10 ］ 物对脏器的毒副作用 。
催化剂在磁场的作用下进行旋转， 一方面避免了具 有高比表面能的纳米粒子间的聚集。同时， 每个具 有磁性的催化剂颗粒在磁场的作用下可在反应体系 中进行旋转， 起到搅拌作用， 这样可以增大反应中催 化剂间的接触面积， 提高催化效率。S i nan 等以戊二 醛交联法将转化酵素固定于磁性聚乙烯醇微球上，
［ 1］ 吸附剂， 应用于胰蛋白酶的亲和纯化 。
物铁含量高1UU 倍。它们都单畴晶体， 有超常磁性。 向磁微生物在沿着地球磁力线移动时可以在体内合 成生物膜包被的超微磁粒体， 如将其由向磁微生物 中分离， 就可以大量地生产粒径均匀的天然磁微球。 细菌磁性粒子具有形状小、 均匀、 机体适应性好的特 点。如果药物释放装置采用向磁性细菌合成的磁性 微粒， 就可得到更好的治疗效果。另外细菌内的磁 性微粒为蛋白质和脂膜所包裹， 利用这种膜可以使 天然磁微球应用于人造磁微球难以达到的药物释 放、 分离、 计量等目的。目前向磁性细菌尚处于基础
作者简介：吴颉， 1978 年生，硕士研究生，研究方向为高分子材料化学。
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化工新型材料
第3U 卷
若把磁性粒子浸泡于这些高分子的溶液中， 再经过 乳化等处理过程， 就可以在磁性粒子表面形成高分 子壳层。为了增加微球的稳定性， 可用交联剂交联 高分子壳层等进行稳定化处理。天然高分子磁性微 球均采用这种方法制备。该法简单易行， 但制得的 磁性微球粒径难于控制， 形状不规则， 在细胞分离等 领域的应用受到限制。安小宁等采用壳聚糖包埋磁 粉， 经戊二醛修饰、 环氧氯丙烷交联制得高磁性壳聚 糖微粒， 并将其共价结合卵清粘蛋白得到磁性亲和
磁性高分子微球是最近发展起来的一种新型功 能高分子材料。它兼具磁性粒子和高分子粒子的特 性， 既可方便地从介质中分离， 又可对其表面进行修 饰从而赋予其表面多种功能团。因为其具有优异的 特性， 得以广泛地应用于精细化工、 生物医学、 生物 工程学、 细胞学等诸多领域。近年来适应不同要求 的磁性高分子微球已成为一个新的研究热点。本文 就磁性高分子微球的制备及应用作简要介绍。
磁性聚合物微球的制备及其在酶法拆分氨基酸中的应用
１．４．２载体结合法该法是将酶结合于水不溶性载体的一种固定化方法，载体可分为有机载体和无机载体两大类。
有机载体的表面有许多活性基团，如一ＯＨ、一ＮＨ２、一ＣＯＯＨ等，因此被认为是比较好的固定化载体。
无机材料中含有各种氧化物，具有很高的热稳定性和很好的流动性。
１．４．３交联法交联法是通过双功能或多功能基试剂使酶分子间或酶分子与载体之间或酶分子与惰性蛋白之间发生交联而形成网状结构的固定化方法。
此法与共价结合法一样，也是利用共价键固定化酶，所不同的是它不使用载体。
交联剂有很多种，最常用的是戊二醛，其它有异氰酸衍生物、双氮联苯等。
交联法反应条件比较剧烈，酶活回收率一般比较低。
１．４．４包埋法包埋法可分为网格型和微囊型两种。
该法一般无需与酶蛋白的氨基酸残基进行结合反应，较少改变酶的高级结构，酶活回收率较高。
包埋固定化法是把酶定位于聚合物材料的格子结构或微胶囊结构中。
这样可以防止酶蛋白释放，但是底物仍能渗入格子内与酶相互接触。
此法比较简便，酶分子仅仅是被包埋起来，生物活性破坏少，但此法对大分子底物不适用。
包埋法交联法吸附法共价法图１－２固定化方法示意图Ｆｉｇ．１－２Ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｔｈｅｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ不同的固定化方法，因它们的固定化机理不同，固定化的难易程度和效果也大不相同，影响固定化酶效果的两个重要因素是固定化方法和固定化载体。
１．５磁性载体磁性高分子微球具有高分子微球的特性，可通过共聚、表面改性赋予其表面多种反应性基团，如一ＣＯＯＨ，－－ＮＨ２，一ＯＨ，一ＣＯＨ等【ｉ¨，与生物活性物质的交联吸附能力大。
而且，磁性高分子微球具有良好的机械强度和化学稳定性。
具有能够抵抗机械摩擦，酸碱腐蚀和微生物降解的优势。
同时，又因微球内部含有磁性粒子，具有超顺磁性，可在外加磁场的作用下快速运动。
因而，在生物医学、细胞学、生物工程和环境保护等领域有着广泛的应用前景。
１．５．１细胞分离与标记磁性载体分离细胞【控］的原理主要是基于抗体一抗原之间的亲和作用，即将抗体固定在磁性Ｆｅ３０４载体表面形成免疫磁珠（ｉｍｍｕｎｏｍａｇｎｅｔｉｃｂｅａｄｓ），它可以和目标细胞表面的抗原特异性结合，在外磁场作用下将细胞分离【Ｉ３１。
大孔磁性高分子微球的制备及应用
３结果与讨论
采用 悬浮 聚合法 的 目的是 为 了获得 粒度 合适 、 小 大
２ 共聚体的聚合 ． ２
按 一定 比例量 取 经过 预 处理 的苯 乙烯 和 二 乙烯 苯
均匀 且 圆球率 高 的聚 合球 粒 。 实现悬 浮聚合 的关键 是使 单体 小珠 滴稳 定地分 散在 介质 中 。研 究表 明， 单体 与水
［］ ５ 谈维汉． 钢筋混凝土排 水管 内衬改性 Ｐ Ｃ工艺 ［］ 中 国市政 Ｖ Ｊ．
工 程 ， ０８ １４ ４ ， ２ ４ ２ ０ ， ３ （ ） ４ ￣４ ．
一
１ ６
广东建材 ２１ 年第 ８ ００ 期
表 １影响 Ｓ Ｄ Ｂ球状微球形状及粒度的因素 ｔ Ｖ —
Ｉ
研 究与探讨
定要求 时 ， 入磁 粉及助 剂 ， 荡使 之混 合均 匀 ， 加 振 且磁粉 能悬浮 不沉 ；然 后 倒入 含 ０ ５ 聚 乙烯 醇水 溶 液 的二 口 ．％
实验结 果如表 １ 示 。 所
３１ ．单体与水相比的影响
【 考文献】 参
［］ 思 明． 密 度 聚 乙烯 管 在 污 水 管 道 中 的应 用 ［］ 建 材 技 术 １李 高 Ｊ．
烧 瓶 中，搅 拌进 行 悬 浮聚 合 。半小 时 内将 温度 升 高至 ９￣ ０ Ｃ，维 持 ４ ５ ｒ ￣ ｈ ，使球 形 颗粒 定 型 ，然 后 再升温 至
１ （ 固化 ｌ ２ ｒ 再冷 却 、 （】 ）℃ ～ ｈ， 出料 ， 分别用 热 水 、 乙醇 、 冷
水 反复洗 涤 、 晾干 、 筛 。在沙 氏提 取器 中 ， 无水 乙醇 过 用
［］ ２ 陶俊杰， 王静， ． 等 高密度 聚乙烯管 城区污水管道 工程 中的
应用 ［］ 市政 技 术 ， ０４ ２ （） ３ ２ ８ ． Ｊ． ２ ０ ， ２ ６ ，２ ￣３ ９ ［］ 振 兴 ． 璃 钢 夹砂 管 材 存 菜 市 截 污 上 程 中 的 应 用 分 析 ［］ ３王 玻 Ｊ．
功能高分子磁性微球的制备及分析应用
功能高分子磁性微球的制备及分析应用
洪小平;彭图治
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】2003(031)007
【摘要】通过分散聚合法制备功能高分子磁性微球,并有效地控制微球的粒径范围和微球表面活性基团.以乙醇-水为分散体系,对磁流体Fe3O4表面进行苯乙烯和丙烯酸共聚反应,制得粒径均匀、分散性好、带有羧基的磁性微球.该微球经活化后和抗癌药物阿霉素结合,在自制磁性电解池中,可用金膜电极进行电化学检测.阿霉素磁性微球在-0.40 V处有一个明显的还原峰,在浓度为7.25×10-10～7.25×10-9 mol/L范围内峰电流和阿霉素浓度的关系呈线性,检测下限达3.6×10-10 mol/L.【总页数】5页(P789-793)
【作者】洪小平;彭图治
【作者单位】浙江大学化学系,分析测试中心,杭州,310028;浙江大学化学系,分析测试中心,杭州,310028
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.分散聚合法制备功能高分子磁性微球P(St/MAA)/Fe3O4 [J], 袁定重;张秋禹
2.P(St-co-MAA)-Fe3O4@SiO2pH磁性微球的制备与性能研究 [J], 康璀颖;柳妞;申轶舟;彭钢
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4.改性果胶-Fe3O4磁性微球制备及对Pb2+吸附性能 [J], 胡冬婉; 马占玲; 马骁; 励建荣
5.Fe3O4磁性微球制备技术的研究进展 [J], 杜逸纯;刘治华;孙维凯
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磁性高分子微球的制备及在分析化学中的应用-5555
青岛农业大学
本科生课程论文
论文题目磁性高分子微球的制备及在分析化学中的应用学生专业班级应用化学09级2班
学生姓名（学号）李小姣（20094389）
指导教师赵艳芳
完成时间 2012年12月2日
2012 年 12 月 2 日
课程论文任务书
学生姓名李小姣指导教师赵艳芳
论文题目磁性高分子微球的制备及在分析化学中的应用
论文内容（需明确列出研究的问题）：
一、磁性高分子微球的类型
二、磁性高分子微球的特性
三、磁性高分子微球的制备
四、磁性高分子微球的应用
五、磁性高分子微球研究存在的问题及展望
资料、数据、技术水平等方面的要求：
（1）要求查找相关文献，中文文献至少15篇，英文文献至少两篇；
（2）能够访问中文及英文科技文献数据库，并能够获得所需文献的原文；（3）能够根据中、英文文献内容，对磁性高分子微球的基本特性、制备方法、开发应用、研究现状和在分析化学中的应用前景等进行归纳总结，要
求篇章结构合理、条理清晰、论述充分；
（4）论文的格式符合青岛农业大学的规定要求。
发出任务书日期 2012.5.20 完成论文日期 2012.12.2 教研室意见（签字）
院（部）院长意见（签字）
课程论文成绩评定表
学生姓名专业班级
论文题目
指导教师评语及意见：
指导教师评阅成绩：指导教师签字
年月日评阅人评语及意见：
评阅人评阅成绩：评阅人签字
年月日总评成绩（以百分记）：
年月日。
磁性高分子微球的制备及作用
磁性高分子微球的制备及作用1、磁性高分子微球简介近20年来，磁性高分子微球的研究非常活跃，已从最简单的高分子包裹磁性材料发展到多种类型的组成方式。
本文根据磁性高分子微球的结构类型将其分成三类(见图1)，但是，组成磁性微球的基本材料仍然是磁性物质和高分子材料。
磁性物质包括Fe3O4、r-Fe2O3、Pt、Ni、Co等，其中Fe3O4使用最多;高分子材料包括合成高分子材料和天然高分子材料。
合成高分子材料常用的有苯乙烯共聚物、聚酯类、聚酰胺类高分子;天然高分子材料常用的有明胶、白蛋白、纤维素和各种聚糖。
此外，近年来有人为了电磁方面的应用，研究了一些导电性的磁性高分子微球[4，5]，聚吡咯、聚苯胺等导电聚合物也可用来制备磁性微球。
磁性高分子微球的性质不仅与组成材料的性质有关，还与制备方法有关。
因此，制备方法的研究十分重要。
通常不同类型的磁性高分子微球其制备方法也有所不同。
2、磁性高分子微球的制备方法2•1a型磁性高分子微球的制备方法a型磁性高分子微球是一种简单的核壳微球，其制备方法有两种分类法:一种是根据磁性物质与磁性微球的形成次序分，有一步法和二步法;另一种是常规分法，有包埋法和单体聚合法。
这两种分法的交叉部分在于包埋磁性物质可采用一步法或二步法，而单体聚合包裹则大多采用二步法。
2•1•1一步法一步法又称共沉淀法，是指在生成磁性物质(Fe3O4或Fe2O3)的同时产生磁性高分子微球的制备方法，即先将高分子物质溶解，然后依次加入Fe2+和H2O2或FeCl2和FeCl3溶液，搅拌的同时滴加碱性溶液提高pH值，这样磁性物质一产生就被包裹形成核壳磁性高分子微球。
邱广亮[6]等采用这种方法制备了纳米级磁性明胶微粒，并用于纤维素酶的固定化。
一步法的优点是制备方法简单，避免了制取磁流体或均匀分散磁粒子的相关处理，制得的磁性微球粒径较小、表面积大。
缺点是磁性微球大小不均匀、磁响应性较弱。
2•1•2二步法二步法通常是先制备Fe3O4微粒子(或直接购买Fe3O4粉末)，然后将其与聚合物或高分子单体溶液混合作用制得磁性高分子微球。
免疫磁性微球的制备和应用
免疫磁性微球的制备和应用免疫磁性微球（Immunomagnctic beads，IMB）是免疫学和磁载体技术结合而发展起来的一类新型材料。
IMB是包被有单克隆抗体的磁性微球，可与含有相应抗原的靶物质特异性地结合形成新的复合物。
通过磁场时，这种复合物可被滞留，与其它组分相分离，该过程称为免疫磁性分离法（Immunomagnctic Separation）。
免疫磁性分离简便易行，分离纯度高，保留靶物质活性，且高效、快速、低毒，可广泛应用于细胞分离和提纯、免疫检测、核酸分析和基因工程、作靶向释药的载体等领域。
磁性微球由载体微球和配基结合而成。
理想的磁性微球为均匀的球形、具有超顺磁性及保护性壳的粒子。
一、磁性微球性能介绍1、磁性材料γ-Fe2O4、Me-Fe2O4（Me = Co，Mn，Ni）、Fe3O4、Ni、Co、Fe、Fe-Co和Ni-Fe合金等，目前被研究最多且应用最广泛的是铁及其氧化物（Fe、Fe2O4和Fe3O4等）。
2、高分子材料聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、多糖（纤维素、琼脂糖、葡聚糖、壳聚糖等）和牛血清白蛋白等。
表面常带有化学功能的基团，如-OH、-NH2、-COOH和-CONO2等，使得磁性微载体就几乎可以偶联任何具有生物活性的蛋白。
3、功能配基配基必须具有生物专一性的特点，而且载体和微球与配基结合后不影响或改变配基原有的生物学特性，保证微球的特殊识别功能。
磁性高分子微球决定了免疫磁性微球的大小和形状。
Hirschein得到外加磁场作用力与磁性微球的关系为：F=（Xv - Xv0）VH （dH/dX）其中F为外加磁场作用力；Xv为磁性微球的磁化率；Xv0为介质的磁化率；H为外加磁场；V为磁性微球的体积；dH/dX为磁场强度。
磁性粒子在磁场中受的力F与粒子的大小成正比。
当粒子直径D>10μm时，能在弱磁场下分离，容易沉淀，吸附生物分子的量也少；在直径D<0.03μm时，粒子可以稳定分散在溶液中，分离需要很大的磁场强度。
磁性微球的制备
磁性微球的制备目前，磁性微球制备的讨论主要围绕在如何制备出具有高磁响应性和超顺磁性，高比表面积，粒径单分散并分散较窄的磁性微球。
磁性微球制备方法主要有：包埋法、单体聚合法、共沉淀法和渗透一沉积法。
1. 包埋法包埋法是指将磁性颗粒分散于高分子溶液中，通过雾化、絮凝、沉积、蒸发等手段，使高分子包裹在磁性颗粒四周，并利用交联剂对高分子进行交联，形成具有磁核的高分子微球。
常用的高分子材料有：聚乙烯亚胺(PEI)、多糖(纤维素、琼脂糖、葡聚糖、壳聚糖等)、聚乙烯醇、蛋白质及其它高分子等。
一般状况下，包埋法得到的磁性微球其磁核与壳层的结合主要通过范德华力(包括氢键)、金属与高分子链的螯合作用以及磁核表面功能基与高分子壳层功能基之间形成的共价键。
利用包埋法制备磁性微球，方法简洁，但得到的磁球粒径不易掌握且分布较宽、壳层中往往夹杂诸如乳化剂之类的杂质，用于免疫检测、细胞分别等领域会受到肯定限制。
2. 单体聚合法单体聚合法指在活性单体、磁性微粒以及引发剂、稳定剂等共存的条件下，引发聚合反应而形成核一壳式磁性高分子磁球的一类方法。
常用单体包括苯乙烯、丙烯酸以及各自的衍生物等，采纳的聚合方法有悬浮聚合、分散聚合。
乳液聚合(包括无皂乳液聚合和种子聚合)等。
单体聚合法胜利的关键在于确保单体的聚合反应在磁性颗粒表面顺当进行。
一般而言，磁性颗粒的亲水性较强，因此在使用亲水性单体进行聚合时，反应较为易于进行；对于大部分油性单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，则需要对磁性颗粒进行表面活化，或改进悬浮聚合的有机相组成，以便于单体接近颗粒表面，确保聚合反应的顺当进行。
用这种方法得到的载体粒径较大，固载量小，但有利于保持酶的活性，而且磁响应性也较强。
由于磁性粒子是亲水性的，所以亲水性单体(如多糖类化合物)简单在磁性微粒表面进行聚合，而对于油性单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等)，聚合反应难以在磁性微粒表面进行．因而需要对磁性微粒进行预处理或适当转变聚台体系的有机相组成。
磁性微球的制备及其生物分离应用
1.磁性微球的概述 磁性微球的概述 2.磁性微球的结构和特性 磁性微球的结构和特性 3.磁性微球的制备 磁性微球的制备 4.磁性微球作为分离载体在生物分离中的应用 磁性微球作为分离载体在生物分离中的应用 5.展望 展望
1. 磁性微球的概述
磁性微球是由磁性粒子与各种含活性功能基团的材料 复合而成的具有一定磁性及特殊表面结构的粒子。磁性微 复合而成的具有一定磁性及特殊表面结构的粒子。 球的研究于20 世纪70 年代，国内在20 世纪80 年代以来 球的研究于 世纪 年代，国内在 世纪 日渐活跃。通过共聚合和表面改性， 日渐活跃。通过共聚合和表面改性，磁性微球表面可被赋 予多种活性功能基团， 予多种活性功能基团，如- COOH、- COH、- NH2 等， 、 、 也可共价结合酶、细胞、抗体等生物活性物质。 也可共价结合酶、细胞、抗体等生物活性物质。
3. 磁性微球的制备
硅烷偶联剂3-MPS在醇 在醇 硅烷偶联剂 醋酸条件下水解， ／醋酸条件下水解，3-MPS 基团水解生成-OH 的-OCH3基团水解生成 基团， 基团与Fe 基团，其-OH基团与 3O4表 基团与 面的-OH基团反应，使含有 基团反应， 面的 基团反应 双键的硅烷偶联剂3-MPS健 双键的硅烷偶联剂 健 接到磁性粒子表面， 接到磁性粒子表面，即生成 3-MPS修饰的 3O4微球。 修饰的Fe 微球。 修饰的 引发剂作用下， 在BPO引发剂作用下，苯乙 引发剂作用下 烯单体在3-MPS修饰的 烯单体在 修饰的 Fe3O4微球表面发生聚合反应， 微球表面发生聚合反应， 形成以聚苯乙烯为壳， 形成以聚苯乙烯为壳，Fe3O4 粒子为核的聚苯乙烯磁性微 球。
2.磁性微球的结构和特性 磁性微球的结构和特性
2.2 磁性微球的主要特性 相对于普通磁性颗粒材料， 相对于普通磁性颗粒材料，磁性微球具有良好的表面效 应和体积效应，具体反映在其比表面积激增， 应和体积效应，具体反映在其比表面积激增，微球官能团密 度和选择性吸附能力增大，吸附平衡时间大大缩短； 度和选择性吸附能力增大，吸附平衡时间大大缩短； 其次，它具有很好的选择性磁响应性， 其次，它具有很好的选择性磁响应性，当磁性四氧化 三铁晶体的粒径小于30nm时，具有超顺磁性，从而可以 三铁晶体的粒径小于 时 具有超顺磁性， 避免在使用中粒子之间发生磁性团聚； 避免在使用中粒子之间发生磁性团聚；
磁性聚合物微球的制备与应用
河北科技大学硕士学位论文磁性聚合物微球的制备与应用姓名：李媛申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：段玉丰20100528摘要摘要磁性聚合物微球是指通过适当的方法使聚合物与无机磁性粒子结合形成具有一定磁性及特殊结构的复合微球。
与常规微球相比，具有超顺磁性聚合物微球能够在外磁场的作用下迅速从混合物中分离出来。
重点研究了磁性聚合物微球的制备工艺、影响因素，表征了微球对牛血清蛋白的吸附性能。
通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、 X-射线衍射（XRD）、红外光谱分析（IR）、震动样品磁强计（VSM）、紫外分光光度计和激光粒度仪对微球性能进行表征。
本文采用共沉淀法制得了纳米级磁性Fe3O4。
微粒粒径约在4 nm～8 nm之间，粒度分布窄，呈现不规则的四方形。
反应温度在60℃，熟化温度在80℃时纳米四氧化三铁的磁含量最高。
磁滞曲线的测试结果表明所制备的纳米Fe3O4具有超顺磁性。
然后以Fe3O4作为微球的核材料，用无皂乳液聚合法制备了直径在10 nm～20 nm 纳米磁性聚苯乙烯微球。
对反应器的影响、引发剂用量的影响和在不同相中的分散性能做了研究。
在制备纳米磁性聚苯乙烯微球的基础上，采用种子乳液聚合制得磁性PSt-MMA/PSt-V Ac微球，表面引入了极性官能团。
种子乳液聚合包覆后微粒的直径在20 nm～50 nm。
对单体用量、搅拌速度、超声震荡和离心作用的影响进行了研究。
测定了纳米磁性聚合物微球的皂化值，通过皂化反应在磁性聚合物微球表面引入羟基，表征了微粒表面的官能团数。
磁滞曲线测试的结果表明，在外加磁场下Fe3O4-高分子微球的饱和磁化强度下降了，但是仍表现出超顺磁特征。
测定了磁性高分子微球对牛血清蛋白的吸附性能。
随着纳米磁性微球表面上引入了更多的极性官能团，微球对蛋白质的吸附性能增加。
当种子乳液聚合使用的单体是醋酸乙烯酯时，酯基可通过皂化反应转化为羟基，Fe3O4-高分子微球对蛋白质的吸附能力增强。
功能化高分子磁性微球的机理及制备
功能化高分子磁性微球的机理及制备林青材科091班摘要磁性高分子微球是最近发展起来的一种新型功能高分子材料。
它具磁性粒子和高分子粒子的特性,在外加磁场的作用下既可方便地从介质中分离, 又因其表面积大、表面特性多样的优点可通过对其表面进行改性从而赋予其表面多种功能基，进而结合各种功能物质，在各个领域得到广泛应用。
本文就功能化磁性微球的作用机理及制备做了简要综述关键词磁性微球纳米颗粒功能化0 前言磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。
具有生物活性的高分子生物材料是高分子科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重要的边缘领域, 是近50 年以来高分子科学发展的一个重要特征。
功能化的高分子磁性微球一方面因其具有能够与生物活性物质反应的特殊功能团, 可以作为生物活性物质的载体, 另一方面又因其具有超顺磁性, 在外加磁场的作用下能快速、简单的分离, 使其在生物工程、生物医学( 靶向药物等) 、细胞学( 细胞分离、细胞标识) 等领域的研究日益增多, 具有较好的应用前景。
1 功能化磁性微球与生物大分子的作用机理包埋着磁性粒子的高分子材料具有多种有反应活性的功能基团, 如羧基( -COOH ) 、羟基( -0H) 、氨基( -NH 2 ) 等, 他们都能够与生物高分子(如氨基酸、蛋白质、催化酶等) 中的活性基团进行共价结合, 从而实现磁性微球作为生物载体的功能。
同时通过磁性微球的功能基团也可在颗粒表面偶联特异性的靶向分子(如特异性配体、单克隆抗体等), 靶向分子和细胞表面的特异性受体结合, 在细胞摄粒作用下进入细胞内, 可实现安全有效地用作靶向性药物、基因治疗、细胞表面标记、同位素标记等。
瑞典皇家理工学院的Mikhaylova 等曾运用表面含有的-NH2的磁性微球来运载BSA( 牛血清蛋白) ,他们先将-NH2修饰到磁性纳米颗粒的表面, 然后再将BSA 中的羧基进行活化, 羧基和氨基形成肽键, 从而实现磁性微球运载BSA 。