免疫磁性纳米微球的制备与表征

成功制备了Fe3O4磁性纳米颗粒及二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸(EGDMA-MAA)共聚物包覆的Fe3O4磁性复合微球。将吲哚美辛抗体固定在复合微球表面,形成了Fe3O4(核)/聚合物-抗体(壳)的复合免疫磁性颗粒。XRD结果表明,制备的Fe3O4的晶型为反立方尖晶石型且纯度较高;TEM表征表明Fe3O4粒径较为均匀,平均粒径为12nm;磁性复合微球的平均直径为460nm。制备的Fe3O4磁性纳米颗粒和磁性复合微球有较强的磁响应强度,其饱和磁化率分别为49.16和8.38emu/g,能够满足磁性分离的要求。FT IR验证了磁性复合微球中羧基特征峰的存在,表明羧基成功连接在磁性微球上面。通过碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)活化法将微球表面羧基活化并成功与抗吲哚美辛抗体交联。     

一种新型氨基磁性微球的制备及表征

采用化学共沉淀法制备油酸包被的Fe3O4纳米粒子,以此Fe3O4纳米粒子为核,采用分散聚合法合成了表面带有氨基功能基团的磁性微球。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对两种磁性微球进行了表征,并采用电位滴定法测定了微球表面的氨基含量。结果表明,微球粒径均匀,为10 nm左右,具有超顺磁性,饱和磁化强度约为50 emu/g,氨基基团含量达486μmol/g。     

含氨基和环氧基双功能基的聚合物刷磁性微球的制备及对青霉素G酰化酶的固定化

在内部分散超顺磁性Fe3O4纳米粒子的二乙烯苯交联聚丙烯酸微球表面引入原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂,引发聚合向微球表面分别引入P(GMMA-r-DMAEMA-r-GMA)、P(GMMA-r-DMAEMA)和P(GMMA-r-GMA)无规共聚物刷(GMMA为甲基丙烯酸甘油单酯,DMAEMA为甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯,GMA为甲基丙烯酸缩水甘油酯),聚合物刷中GMMA链节的作用是使聚合物刷具有亲水性,DMAEMA引入氨基,GMA引入环氧基.研究了青霉素G酰化酶在这些载体上的固定化和其酶活性.结果表明,同时引入环氧基和氨基的P(GMMA-r-DMAEMA-r-GMA)刷磁性微球固定化青霉素G酰化酶的活性和活性收率都最高,其固定化动力学比只含环氧基P(GMMA-r-GMA)刷磁性微球的好.固定化酶比自由酶更耐热,固定化酶的最佳pH值比自由酶的略高,固定化酶重复使用10次后其活性保留70%.     

青霉素G酰化酶在含环氧基团的顺磁性聚合物微球上的固定化（英文）

青霉素G酰化酶(PGA)是一种重要的工业生物催化剂,常用于以青霉素G为底物生产7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)和6-氨基青霉烷酸(6-APA)等半合成β-内酰胺类抗生素.然而,PGA较差的稳定性和可重复使用性能限制了其在工业上的广泛应用.因此,将PGA固定在固体载体上是很有必要的,可以形成一种可重复使用的高性能的多相催化剂.用于生物酶固定化的良好载体应具备以下条件:(1)载体表面具有可用于与生物酶多点结合的高密度的官能团;(2)载体具有较大的比表面积以固定更多的生物酶.通常情况下,可以通过减小载体的粒径来增加其比表面积,然而,小粒径的载体很难从反应混合液中分离出来,造成固定化酶回收使用困难.为了将聚合物微球的优异固定化性能与磁性纳米粒子的独特顺磁性结合起来,我们制备了一种含环氧基团的顺磁性聚合物微球作为PGA的固定化载体.但由于Fe_3O_4纳米颗粒具有较高的表面能,在反相悬浮聚合反应过程中容易团聚成大颗粒,从而导致制备的顺磁性聚合物微球的磁体含量、表面形貌和粒径分布存在差异.此外,Fe_3O_4纳米颗粒与聚合反应单体之间的相容性不好,使得部分磁性颗粒不能很好地包埋于聚合物微球内部,影响固定化酶的活性和操作稳定性.本文以N,N′–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚为功能性单体,用反相悬浮聚合方法在SiO_2包覆的Fe_3O_4纳米颗粒表面成功制备出含环氧基团的顺磁性聚合物微球.用SEM,FT-IR,XRD,VSM和低温氮气吸附等手段对含环氧基团的顺磁性聚合物微球进行了表征.研究了SiO_2对Fe_3O_4纳米颗粒的包覆和Fe_3O_4/SiO_2纳米颗粒的数量对于固定化酶的初始活性和操作稳定性的影响.SiO_2在反相悬浮聚合过程中发挥重要作用,用SiO_2对Fe_3O_4纳米颗粒进行亲水性改性,有效改善了Fe_3O_4纳米颗粒与聚合反应单体的相容性,将其引入反相悬浮聚合体系中,可以制备得到球形度好、粒径分布均匀和超顺磁性的含环氧基团的顺磁性聚合物微球,其中当Fe_3O_4/SiO_2纳米颗粒的质量比为7.5%时制备的含环氧基团的顺磁性聚合物微球具有最好的PGA固定化性能.PGA通过其活性非必需侧链基团–氨基与顺磁性聚合物微球表面的环氧基团的共价结合来制备顺磁性固定化酶,该固定化PGA的初始活性为430 U/g(wet),在外加磁场的作用下容易回收使用,重复使用10次后可保留99%的初始活性,具有良好的热稳定性和酸碱稳定性,具有较好的工业应用前景.     

微球形氧化铝的制备及其表征研究

采用油柱成型法制备了一种核壳结构磁性氧化铝球,结果表明以球状Fe3O4为磁核合成的Fe3O4/Si O2/γ-Al2O3磁性球在500°C煅烧下,表面光滑,粒径分布为100~300μm,比表面积为200m2/g,平均孔径为16.8nm,孔容为0.77cm3/g,比饱和磁化强度较高(15.1emu/g),矫顽力和剩磁较低。     

P(St-GMA)/Fe3O4磁性聚合物微球的制备及表征

采用沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子, 以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为聚合单体, 使用分散聚合法制备了P(St-GMA)/Fe3O4磁性聚合物微球. 分析了Fe3O4粒子的形貌和结构. 研究了制备条件对磁性聚合物微球磁含量的影响. 采用FTIR, XRD, TG及TEM等手段对磁性聚合物微球的微观结构及形貌、磁含量等进行了分析表征. 研究结果表明, 制备的磁性聚合物微球粒径均一, 磁含量高达74%.     

控制自由基聚合制备Fe_3O_4/SiO_2/P(AA-MMA-St)磁性复合微球

用原硅酸乙酯对Fe3O4纳米粒子进行表面改性得到Fe3O4/SiO2磁流体.在Fe3O4/SiO2磁流体存在下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基聚合控制剂,利用乳液聚合法制备了Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)核-壳磁性复合微球.用红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)对所制备的磁流体、磁性高分子复合微球的结构、形态、性能进行了表征.研究发现,原硅酸乙酯水解后能在Fe3O4表面形成硅膜保护层从而避免Fe3O4的酸蚀,使Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)复合微球的比饱和磁化强度比同样条件下制备的Fe3O4/P(AA-MMA-St)微球提高了28%;DPE能有效控制自由基在Fe3O4/SiO2磁流体表面均匀地引发单体聚合,得到平均粒径为422 nm,无机粒子含量为40%,比饱和磁化强度为34.850 emu/g,表面羧基含量为0.176 mmol/g的磁性复合微球.     

亲水性交联聚合物载体的合成及其固定化青霉素酰化酶

选用含环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和亲水性的N-乙烯吡咯烷酮(NVP)单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,甲酰胺作致孔剂,通过反相悬浮聚合技术成功合成了一系列大孔、珠状GMA-NVP-MBAA三元共聚物载体.N-乙烯吡咯烷酮介入共聚物体系,使共聚物载体具有较强的亲水性,有利于青霉素酰化酶的固定化.通过调节交联剂的用量和单体NVP与GMA的比例,可以调节共聚物载体的孔结构与表面性能.用合成的平均孔径为15.7nm、表面环氧基含量1.11mmol·g-1亲水性珠状载体固定青霉素酰化酶,固定化酶水解青霉素G钾盐的活性达491U·g-1;在4℃保存30d,活性保持不变.经4次使用后活性达到稳定(444U·g-1),再经14次使用后,活性没有明显变化.     

Fe_3O_4/P(NaUA-St-BA)核-壳纳米磁性复合粒子的合成与表征

以表面包敷有反应型的表面活性剂NaUA(十一烯酸钠)的Fe3O4磁性胶体粒子为种子,运用无皂乳液聚合方法原位制备出Fe3O4P(NaUAStBA)核壳纳米磁性复合粒子.Fe3O4磁性胶体粒子的粒径为10nm左右.IR和TG结果分析表明,苯乙烯、丙烯酸酯和NaUA在Fe3O4粒子的表面发生了聚合反应,形成P(NaUAStBA);TEM和激光粒度分析仪测试结果显示,Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有核壳结构而且粒子分布均匀、平均粒径60nm;TG测试的结果表明,NaUA在Fe3O4粒子的包覆率为13.83%,P(NaUAStBA)共聚物的包覆率71.85%;振动样品磁强仪(VSM)测试的磁滞回线则表明由无皂乳液聚合得到的Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有超顺磁性,可避免磁性微球在磁场中的团聚.另外,合成的磁性胶乳可稳定存放数月.     

Fe_3O_4/SiO_2/PMMA磁性纳米粒子的制备及其磁性能

通过沉淀氧化法制得Fe3O4磁性粒子(1);通过Stber法用Si O2对Fe3O4进行表面改性制得Fe3O4/Si O2磁性纳米粒子(2);通过原子转移自由基聚合法将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到2上,制得Fe3O4/Si O2/PMMA磁性高分子纳米粒子(3),其结构和磁性能经IR,扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),磁性分析(VSM)和热重分析(TGA)表征。结果表明,3的粒径小且磁性强,平均粒径约为220 nm,饱和磁化强度为44.3 emu·g-1,室温下具有超顺磁性。     

Sulfonic acid-functionalized core-shell Fe_3O_4@carbon microspheres as magnetically recyclable solid acid catalysts

Green and recyclable solid acid catalysts are in urgent demand as a substitute for conventional liquid mineral acids.In this work,a series of novel sulfonic acid-functionalized core-shell Fe_3 O_4@carbon microspheres(Fe_3 O_4@C-SO_3 H) have been designed and synthesized as an efficient and recyclable heterogeneous acid catalyst.For the synthesis,core-shell Fe_3 O_4@RF(resorcinol-formaldehyde) microspheres with tunable shell thickness were achieved by interfacial polymerization on magnetic Fe_3 O_4 microspheres.After high-temperature carbonization,the microspheres were eventually treated by surface sulfonation,re sulting in Fe_3 O_4@C-x-SO_3 H(x stands for carbonization temperature) microspheres with abundant surface SO_3 H groups.The obtained microspheres possess uniform core-shell structure,partially-graphitized carbon skeletons,superparamagnetic property,high magnetization saturation value of 10.6 emu/g,and rich SO_3 H groups.The surface acid amounts can be adju sted in the range of 0.59-1.04 mmol/g via sulfonation treatment of carbon shells with different graphitization degrees.The magnetic Fe_3 O_4@C-x-SO_3 H microspheres were utilized as a solid acid catalyst for the acetalization reaction between benzaldehyde and ethylene glycol,demonstrating high selectivity(97%) to benzaldehyde ethylene glycol acetal.More importantly,by applying an external magnetic field,the catalysts can be easily separated from the heterogeneous reaction solutions,which later show well preserved catalytic activity even after 9 cycles,revealing good recyclability and high stability.     

Fe3 O4 /P(NVP-MAA)核壳复合微球的制备与表征

以N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和甲基丙烯酸（MAA）为原料,过硫酸钾为引发剂,采用乳液聚合的方法共聚包埋自制的磁流体Fe3O4,制得了Fe3O4／P（NVP—MAA）核壳复合微球。以粒径,羧基含量,Fe3O4含量为指标,采用L9（3^4）正交表,探讨了反应温度、单体总用量、单体配比和引发剂用量对反应的影响。通过多指标极差分析,确定了制备复合微球的最佳条件。并用IR,TG,SEM及XRD对其结构进行了表征。     

An efficient synthesis of ampicillin on magnetically separable immobilized penicillin G acylase

<正>Penicillin G acylase(PGA) was immobilized on the magnetic hydrophilic polymer microspheres with average pore size of 17.1 nm,specific surface area of 128.2 m~2/g and saturate magnetization of 6.4 emu/g.The 96.7%ampicillin yield with 1.60 of the synthesis/hydrolysis(S/H) ratio from 6-aminopenicillanic acid(6-APA) and D-(-)-alpha-phenylglycine methyl ester(D-PGME) can be achieved using the resultant magnetic biocatalyst in ethylene glycol,where only 82.1%yield with 1.40 of the S/H ratio was obtained using the free PGA under the identical reaction conditions.The immobilized PGA can be separated magnetically and recycled for five times without obvious loss of its catalytic activity.     

Characterization of Fe3O4/P(St-MPEO) Amphiphilic Magnetic Polymer Microspheres

IntroductionMagnetic microspheres have been widely usedin many fields,such as targetdrug,cell separationand enzyme immunoassay,since the past twentyyears because of their relatively rapid and easymagnetic separation[1] .Although a poly(ethyleneoxide) supported- catalyst system with a solublepolymer as the carrier can easily keep the activityand the selectivity of the catalyst,its recovery hasto be performed by filtration or precipitation fromthe reaction medium,which is time- consuming andener…     

Immobilization of penicillin G acylase on poly[(glycidyl methacrylate)-co-(glycerol monomethacrylate)]-grafted magnetic microspheres

Poly[(glycidyl methacrylate)-co-(glycerol monomethacrylate)]-grafted magnetic microspheres were prepared by graft random copolymerization via ATRP from polymer microspheres with dispersed Fe(3)O(4) nanoparticles. Penicillin G acylase (PGA) was immobilized onto the polymer brush-grafted magnetic microspheres. The immobilized PGA prepared with initial glycidyl methacrylate/glycerol monomethacrylate ratios of 40/60 to 60/40 possessed higher catalytic activity than that prepared with higher proportions of glycidyl methacrylate in the initial monomer mixture. The immobilized PGA showed high thermal stability and enhanced tolerability to the pH variance.     

表面含羧基的交联磁性高分子复合微球的合成

首先用化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米微粒,并对其表面进行改性。然后在分散介质水中,以二乙烯基苯(DVB)为交联剂,采用改进的乳液聚合法,制备了磁性Fe3O4为核、苯乙烯和丙烯酸的共聚物为壳的交联复合微球,并利用FT-IR、TEM、XRD和XPS等对其进行表征。结果表明:该复合微球的粒度分布均匀、表面含有一定羧基,为单分散性、表面功能化的交联磁性高分子纳米复合微球。     

氨基两亲高分子磁性微球的制备与表征

采用分散聚合法,以乙醇水为介质,在Fe3O4磁流体存在下,通过苯乙烯与聚氧乙烯大分子单体(MPEO)共聚制备了同时具有两亲性和磁响应性的端基为氨基的高分子微球.改变聚合条件可以得到平均粒径范围在5～80μm,氨基含量为0.01～0.25mmolg的两亲磁性高分子微球.     

具有核壳结构磁性复合微球的制备与表征

采用两步法制备了具有核壳结构的Fe3O4/P(MMA/DVB)(core)-P(St/GMA/DVB)(shell)磁性复合微球.首先,用改进的细乳液聚合制备了Fe3O4/P(MMA/DVB)微球;然后,加入总量不同的苯乙烯(St)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和二乙烯基苯(DVB),通过种子乳液聚合,制备了不同磁含量的核壳结构的磁性复合微球.分别用X-射线衍射(XRD)、高倍透射电镜(HR-TEM)、热重分析(TGA)、振动样品磁力计(VSM)等手段对磁性微球的性能进行了表征.实验结果表明,Fe3O4/P(MMA/DVB)微球的磁含量为84 wt%;通过改变加入壳层单体的量,核壳复合微球的磁含量可控在20 wt%~76 wt%之间.该微球具有超顺磁性,相应的饱和磁化强度为12~50Am2/kg.