激光粒度儀在乳膠微球粒徑檢測中的應用

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一、高分子微球概述

高分子微球應用幾乎涉及到所有領域。高分子微球的起源非常悠久，最早的天然高分子微球來自天然的橡膠樹的樹液，被稱為乳膠（Latex）。也許由于這個原因，最早的合成高分子微球被應用于橡膠制品或橡膠制品的添加劑，這些高分子微球都是由具有彈性的聚合物組成，如聚丁二烯、聚異戊二烯等。以后，隨著微球制備技術的發展，聚合物微球又開始被應用于涂料、紙張的表面加工、膠粘劑、塑料添加物、建筑材料等領域。近十幾年來，由于高分子微球應用領域又從以往的一般工業應用發展到高尖端技術領域，如醫療和醫藥領域、生物化學領域和電子信息領域等。在高分子微球應用方面，傳統應用領域的產品得到進一步提升，如在涂料應用領域，產品的結構已經從大眾化走向個性化，即品種多樣化和少量化，但附加價值較高。高分子微球在藥物輸送系統的應用應該是近年來發展最為迅速的領域，這是因為人們對醫療質量的要求越來越高。

復合高分子微球又稱核殼高分子微球，是制備共混高聚物的一種新技術。它是材料科學發展的重要方向，現已從宏觀的聚合物共混物發展到亞微觀的復合高分子乳膠。近年來，通過復合技術制備復合乳膠以及對復合型乳膠的研究十分活躍。其中，核殼結構乳膠聚合物尤其令人感興趣。核殼結構乳膠聚合物屬于異種高分子復合乳膠，是由性質不同的兩種或多種單體分子在一定條件下進行聚合，即種子聚合或多階段聚合，一般以先聚合的材料為中心，后形成的聚合物為外層，使乳膠粒子的內側和外側分別富集不同種成分，通過核殼的不同組合，得到不同形態的非均相乳膠，從而可賦予核、殼各不相同的功能，可獲得一般無規共聚物、機械共混物難以具有的優異性能。

核殼高分子的性能與其結構關系十分密切。80年代初，Okubo等提出“粒子設計”的新方法，主要內容包括控制乳膠粒子的形狀、異相結構、粒徑分布及功能基的分布等。復合乳膠能有效改善材料的力學性能，在塑料、涂料和油漆方面有重要的應用。近年來，人們通過化學和物理的手段（如：交聯、包埋、附著和反應）賦予乳膠顆粒以光導、電導、熱敏和磁等功能，廣泛應用于電子、生物、醫藥和照相工業。

二、在醫學領域中的應用

高分子微球在醫學工程中起著重要的作用。我們知道很多藥物無法直接使用或使用療效不理想,這就需要高分子材料來包埋藥物,并通過合理的設計微球的尺寸、膜壁結構、表面性質、緩釋性能等來達到所需的時間及地點,以及想要達到的藥物的釋放速度。例如抗癌藥物的毒副作用特別大，需要用高分子對藥物進行包埋,并對其表面進行修飾，以賦予藥物對癌細胞的靶向性,使藥物富集于癌細胞,來消除或降低抗癌藥物對正常細胞的副作用；口服藥物需要用外包的高分子來保護藥物，避免其在胃內的分解，并提高胃腸壁對藥物的吸收；黏膜給藥需要用外包的高分子來提高微囊在黏膜出的停留時間，并提高黏膜對藥物的吸收；疫苗需要用高分子包埋來實現長效免疫，等等。

目前,合成具有微相分離表面結構的高分子微球,或者對載有生物活性物質的微球進行表面的親水化處理是十分必要的。為了滿足粒子設計和開發醫用新材料的需要,化學工作者與醫學工作者應密切合作,不斷探索合成各種具有不同親/疏水表面、不同電荷密度、具有不同功能基團、不同粒徑以及不同密度的高分子微球,不斷開拓醫用高分子微球的應用領域。不斷發掘高分子微球微觀材料的諸多優點,如體積效應、表面效應等。另外,由于高分子與金屬、陶瓷等其它材料結合的新型復合型功能微球和兼有熱、光、壓力、磁、pH等多響應性的功能高分子微球的研究開發也將進一步展現其應用潛力，例如具有生物醫用功能的磁性高分子微球,其能在外加磁場的作用下方便快捷地分離出來也越來越受青睞。可以預期,作為生物工程的重要組成部分,載體微球制備技術和固定化技術的進一步開發必將引起人們的關注和重視,得到進一步的發展。

高分子微球是指直徑在納米級至微米級形狀為球形或其它幾何體的高分子材料或高分子復合材料。生物醫用高分子微球由載體、鍵合在微球表面上的功能基以及所固定的生物活性物質三部分組成。可分為天然高分子微球和合成高分子微球兩大類。前者有聚多糖類和蛋白質后者多以苯乙烯、乙烯基吡啶、丙烯酸酯、丙烯酰胺及它們的衍生物為原料制備。

由于其分子結構的可設計性吸引了越來越多的科學工作者的興趣，進而更加快了其開發應用的步伐。可以通過選擇聚合單體和聚合水平上來設計合成和制備,并且可以比較方便地控制其尺寸的大小和均一性,使之具有所需要的特定性能與功能。這種微觀結構和性能的可設計性,使得高分子微球在對材料特性要求較高的生物醫學領域中顯示出巨大的發展潛力。

與無機材料微球或來源于生物體的血球等相比,高分子微球除具有固相化載體特有的易于分離和提純的優點外,還具有廉價、比表面積大、單分散性好、易于制備及功能化以及對生物體相容性可調、有利于研究與生物體成份相互作用等特點。

三、乳膠微粒粒徑檢測的必要性

乳液聚合中，乳膠粒子的直徑大小及其分布是表征聚合物乳液的重要指標之一。目前分子設計中的核心體現在乳液聚合中乳膠粒大小及分布的控制上。粒徑大小不同的乳液有不同的應用價值，如微乳液，粒徑在 10~100nm 之間，是理想的小粒徑、單分散聚合物顆粒的合成介質，在食品、醫藥、透明材料的填料等領域都有廣泛的應用；大粒徑(即微米級)、單分散、具有不同顆粒形態和表面特征的聚合物微球已經應用到高檔涂料、粘合劑、浸漬劑、化妝品等科學技術領域，尤其是應用到高分子、生物醫學和臨床醫學等高新技術領域中，成為不可缺少的材料和工作物質。

四、激光粒度儀在乳膠微粒檢測中應用

南京博斯金生物技術有限公司（Biosynergics Inc.,）是一家專注于開發治療用和診斷用抗體的創新型生物技術公司。依托其專有的整合型抗體開發技術平臺（H3抗體技術、協同抗體技術［SynAb?］、噬菌體展示技術、單域抗體技術［SdAb］以及抗體工程技術等），博斯金生物致力于開發新一代性能獨特、產品多樣、擁有自主知識產權的治療用或診斷用抗體產品。南京博斯金生物技術有限公司本次與濟南微納合作使用winner802，針對乳膠微粒粒徑檢測取得了良好的效果。測試報告如下：