本發明專利技術涉及一種具有磁響應性和溫度敏感性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，先采用堿酸逐步處理的方法制備出具有溫度敏感性的聚合物多孔微球，再采用共沉淀法在多孔微球的表面及孔道內原位生成Fe3O4納米粒子。本發明專利技術的有益效果是：聚合過程“一鍋”完成，后處理過程亦較簡單。聚N-異丙基丙烯酰胺骨架為復合體系提供了溫敏性，在多孔聚合物微球的表面及孔道內原位生成的四氧化三鐵納米粒子為聚合物微球提供了良好的超順磁性，而且聚合物微球中的多孔結構為其在生物醫藥控釋及磁靶向給藥方面提供了便利的條件。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種具有磁響應性和溫度敏感性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，先采用堿酸逐步處理的方法制備出具有溫度敏感性的聚合物多孔微球，再采用共沉淀法在多孔微球的表面及孔道內原位生成Fe3O4納米粒子。本專利技術的有益效果是：聚合過程“一鍋”完成，后處理過程亦較簡單。聚N-異丙基丙烯酰胺骨架為復合體系提供了溫敏性，在多孔聚合物微球的表面及孔道內原位生成的四氧化三鐵納米粒子為聚合物微球提供了良好的超順磁性，而且聚合物微球中的多孔結構為其在生物醫藥控釋及磁靶向給藥方面提供了便利的條件。【專利說明】具有磁場和溫度雙重響應性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法
本專利技術涉及一種屬功能高分子材料領域，涉及一種具有磁響應性和溫度敏感性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法。
技術介紹
近年來，具有環境響應性的聚合物多孔微球已經被廣泛應用于諸多領域，如:化學、細胞學、環境工程、生物技術和生物醫學工程等，因此發展新的聚合物多孔微球的制備方法顯得尤為重要。文獻 I “Jiguang Zhang, Shengqing Xu, and Eugenia Kumacheva.PolymerMicrogels: Reactors for Semiconductor, Metal, and Magnetic Nanoparticles.Journalof the American Chemical Society.2004，126，7908~7914”公開了一種以聚合物微凝膠作為模板合成磁性納米粒子的方法，該方法是先合成聚(N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酸羥乙酯)微凝膠，再用氫氧化鉀水溶液進行處理，得到內部含有羧酸根離子的微凝膠，之后在該聚合物微凝膠內部原位生成四氧化三鐵(Fe3O4)納米粒子。整個合成過程均在水溶液中進行，不使用有機溶劑，合成方法簡單、綠色；但所得微球不具有多孔結構，限制了其在藥物包載、污染物吸附等方面的應用。文獻2“L uiz Claudio de Santa Maria, Marcia C.A.M.Leite, Marcos A.S.Costaet al.Characterization of magnetic microspheres based on network styrene anddivinylbenzene copolymers.Materials Letters.2004, 58, 3001 ~3006”公開了一種在聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球表面生成磁性粒子的方法。該方法是先合成苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物微球，再在微球表面生成磁性鐵微粒。雖然該方法所得微球的粒徑分布較佳，且聚合在水溶液中進行，綠色環保，但是所選用的苯乙烯和二乙烯苯都是“硬”單體且不具有溫度敏感性。文獻3 “艾凡榮，姚愛華，黃文g等.磁場-溫度雙重響應性復合微球的制備與表征.高等學校化學學報.2010，31，1701~1705”，采用部分還原共沉淀法制備了 Fe3O4納米粒子，并用油酸對其表面進行了改性，通過無皂乳液聚合的方法將Fe3O4與溫敏性N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺共聚物復合，得到了具有溫度和磁場雙重響應性的聚合物微球。該方法操作較為簡便，但所得到的聚合物微球為實心復合微球，不具備多孔結構，且分散性較差，形貌不易控制。
技術實現思路
要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處，本專利技術提出一種具有磁響應性和溫度敏感性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，克服現有技術制備具有磁場和溫度雙重響應性的聚合物微球存在的微球的單分散性不佳以及應用范圍窄等方面的問題。技術方案一種具有磁場和溫度雙重響應性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，其特征在于步驟如下:步驟1:將N-異丙基丙烯酰胺和N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺混合成水溶液，并向其中加入甲基丙烯酸單體；所述N-異丙基丙烯酰胺的濃度為6.7~6.8g/L ;所述N, N'-亞甲基雙丙烯酰胺的濃度為0.5~0.8g/L ;所述加入甲基丙烯酸單體的比例為溶液中N-異丙基丙烯酰胺單體重量的7.0~9.0% ;步驟2:在油浴或水浴條件下加熱步驟I得溶液到70°C，同時通入氮氣，再注入引發劑引發聚合反應3~5min，溶液顏色變為淺藍色后繼續密閉反應8~12h ;未出現淺藍色終止本次反應；所述加入引發劑為N-異丙基丙烯酰胺質量2.3~3.0% ;步驟3:將反應溶液溫度降至室溫，采用1:1稀釋的氨水將溶液的pH值調為9.00~10.00，密封攪拌2~4h ;再采用1:1稀釋的鹽酸將溶液的pH值調為2.00~4.00，密封攪拌2~4h ;最后將樣品裝入截留分子量20000~50000的透析袋中在室溫下純水透析48~72h ；步驟4:采用1:1稀釋的氨水將溶液的pH值調到大于或等于6.00,通氮氣20min,加入甲基丙烯酸質量15~25倍的七水硫酸亞鐵FeSO4.7H20，通氮攪拌5~7小時，將得到的溶液在氮氣氣氛下透析48~72h，每8h換一次水；步驟5:透析結束后在通氮攪拌下加入甲基丙烯酸質量1.5~2.5倍的亞硝酸鈉NaNO2，待NaNO2充分溶解后小于I分鐘之內向其中加入甲基丙烯酸質量240~280倍的氨水，攪拌4h，在氮氣氣氛下使用截留分子量為20000~50000的透析袋透析48_72h，置于冷凍干燥機進行冷凍干燥后得具有磁場和溫度雙重響應性的聚合物多孔微球。 所述的引發劑為過硫酸鉀、過硫酸銨中的任一種。有益效果本專利技術提出的一種具有磁響應性和溫度敏感性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，先采用堿酸逐步處理的方法制備出具有溫度敏感性的聚合物多孔微球，再采用共沉淀法在多孔微球的表面及孔道內原位生成Fe3O4納米粒子。該方法步驟較少，制得的微球單分散性好，且多孔結構使微球具有更靈敏的溫度響應性及大的包載能力，磁性納米顆粒的存在又使微球易于在磁場下實現快速分離。本專利技術的有益效果是:聚合過程“一鍋”完成，后處理過程亦較簡單。聚N-異丙基丙烯酰胺骨架為復合體系提供了溫敏性，在多孔聚合物微球的表面及孔道內原位生成的四氧化三鐵納米粒子為聚合物微球提供了良好的超順磁性，而且聚合物微球中的多孔結構為其在生物醫藥控釋及磁靶向給藥方面提供了便利的條件。【專利附圖】【附圖說明】圖1是實施例1所制磁場和溫度雙重響應性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球透射電鏡分析結果。圖2是實施例1所制磁場和溫度雙重響應性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的磁滯回線。圖3是實施例1所制磁場和溫度雙重響應性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球在pH = 5.0O的緩沖液中體積隨溫度變化的曲線。【具體實施方式】現結合實施例、附圖對本專利技術作進一步描述:本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案:具有磁場和溫度雙重響應性的聚(N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，其特征是包含下述步驟。(I)配制濃度為6.7~6.8g/L的N-異丙基丙烯酰胺和濃度為0.5~0.8g/L的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺混合水溶液，并向其中加入甲基丙烯酸單體，加入比例為溶液中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有磁場和溫度雙重響應性的聚(N?異丙基丙烯酰胺?甲基丙烯酸)多孔微球的制備方法，其特征在于步驟如下：步驟1：將N?異丙基丙烯酰胺和N,N′?亞甲基雙丙烯酰胺混合成水溶液，并向其中加入甲基丙烯酸單體；所述N?異丙基丙烯酰胺的濃度為6.7～6.8g/L；所述N,N′?亞甲基雙丙烯酰胺的濃度為0.5～0.8g/L；所述加入甲基丙烯酸單體的比例為溶液中N?異丙基丙烯酰胺單體重量的7.0～9.0％；步驟2：在油浴或水浴條件下加熱步驟1得溶液到70℃，同時通入氮氣，再注入引發劑引發聚合反應3～5min，溶液顏色變為淺藍色后繼續密閉反應8～12h；未出現淺藍色終止本次反應；所述加入引發劑為N?異丙基丙烯酰胺質量2.3～3.0％；步驟3：將反應溶液溫度降至室溫，采用1:1稀釋的氨水將溶液的pH值調為9.00～10.00，密封攪拌2～4h；再采用1:1稀釋的鹽酸將溶液的pH值調為2.00～4.00，密封攪拌2～4h；最后將樣品裝入截留分子量20000～50000的透析袋中在室溫下純水透析48～72h；步驟4：采用1:1稀釋的氨水將溶液的pH值調到大于或等于6.00，通氮氣20min，加入甲基丙烯酸質量15～25倍的七水硫酸亞鐵FeSO4·7H2O，通氮攪拌5～7小時，將得到的溶液在氮氣氣氛下透析48～72h，每8h換一次水；步驟5：透析結束后在通氮攪拌下加入甲基丙烯酸質量1.5～2.5倍的亞硝酸鈉NaNO2，待NaNO2充分溶解后小于1分鐘之內向其中加入甲基丙烯酸質量240～280倍的氨水，攪拌4h，在氮氣氣氛下使用截留分子量為20000～50000的透析袋透析48?72h，置于冷凍干燥機進行冷凍干燥后得具有磁場和溫度雙重響應性的聚合物多孔微球。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：田威，王嬌，張衛紅，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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