磁性微球的制备

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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。

3.共沉淀法

共沉淀法是指二价与三价铁离子在碱性条件下沉淀生成Fe3O4或利用氧化一还原反应生成Fe3O4的同时利用高分子材料(例如聚乙二醇、葡聚糖等)作分散剂，从而得到外包有高分子的磁性微球。

共沉淀法得到的磁性微球通常粒径较小(几nm到几百个nm)，因而具有较大的比表面积和固载量，但其磁响应性较弱．操作时需要较强的外加磁场。

4.渗透一沉积法

该方法首先制得单分散的致密或多孔高分子微球，此微球依据不同的需要含有可与铁盐形成配位键或离子键的基团(如各种含N基团、环氧基、-SO3、-OH、-COOH等)。随后可依据高分子微球所具有的不同功能基以不同的方法来制备磁性高分子微球。如含-NH2、-NH-、-COOH等基团，可直接加入合适比例的二价和三价铁盐溶液，使高分子微球在铁盐溶液中溶胀、渗透，上升pH值，可得到铁的氢氧化物，最终升温至适当的温度，即可得到含有Fe3O4微粒的磁性高分子微球。如含有-NO2、-ONO2等氧化性基团或-NH-NH2等还原性基团，可分别只加入二价铁盐或三价铁盐，掌握适当的pH值和温度j即可得到含有Fe3O4微粒的磁性高分子微球。该方法和上述方法比较而言，具有以下几个优势：

(1)因在磁化过程中，单分散高分子微球的粒径和粒径分布不变，因此最终所得的磁性高分子微球具有良好的单分散性；

(2)具有超顺磁性的无机微粒匀称地分散在整个高分子微球中，且每个微球含有相同浓度的磁性微粒，从而保证全部磁