端羟基超支化聚胺-酯聚合物及其改性的微流控芯片及应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及农药残留检测【技术领域】，特别涉及一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物：取等摩尔的二异丙醇胺和丙烯酸甲酯，反应得到AB2单体；将AB2单体、对甲苯磺酸和三乙醇胺反应，即得端羟基超支化聚胺-酯聚合物。还涉及超支化聚合物改性的PDMS微流控芯片及其在农药残留检测【技术领域】中的应用。本发明所制备的PDMS微流控芯片具有永久的亲水性，有效提高了聚合物涂层的稳定性，未使用昂贵的仪器，价格合理，并且该涂层柱具有体积小、操作简单、样品用量少、分离效率高、分析速度快的特点，可以很好的实现对有机农药残留的分离检测。
【专利说明】端羟基超支化聚胺-酯聚合物及其改性的微流控芯片及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及农药残留检测【技术领域】，特别涉及一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，还涉及所述超支化聚合物改性PDMS (聚二甲基硅氧烷)微流控芯片在农药残留检测【技术领域】中的应用。
【背景技术】
[0002]目前，我国已经成为世界上第二大农药使用国，特别是对生长期短的蔬菜、瓜果类食品来说，由于虫害多，超量施药，造成农药残留超标现象日渐加重。有机农药的的长期使用使其易吸附在土壤有机质中，并能通过植物吸收进入食物链，对生态环境和人体健康存在潜在威胁，因此食品中有机农药残留问题一直受到人们关注，对蔬菜地土壤中农药的残留量进行及时而准确的分析、检测是控制蔬菜地土壤中农药残留量的关键环节之一。
[0003]微流控芯片又称芯片实验室，是采用微细加工技术，在一块几平方厘米的芯片上制作出微通道网络结构和其他功能单元，并将进样、预处理、生物与化学反应、分离和检测等基本操作集成在芯片上进行的一门新技术。该技术具有体积小、操作简单、分离效率高、样品用量少、分析速度快、操作易自动化等特点，已被公认为是21世纪最为重要的前沿技术之一。以聚二甲基硅氧烷为代表的微流控芯片具有价格便宜、易于加工、化学性能稳定以及良好的透光性和介电性等优异性能越来越受到人们的关注。
[0004]但是，聚二甲基硅氧烷微流控芯片本身也存在着一些缺陷，如表面高度的疏水性，使有机农药等样品分子 因疏水相互作用等原因强烈吸附于其微通道表面，导致分离峰拖尾展宽、分离效率与迁移时间的重复性下降，吸附严重时会导致分离失败，甚至形成不可逆吸附使分离无法进行；并且，PDMS微流控芯片微通道的表面不均一，电渗流不稳定，容易随外界条件的变化而变化，影响对有机农药的分离效果。因此，有必要对PDMS微流控芯片的表面进行改性来抑制对有机农药样品的吸附，提高其分离性能。
[0005]中国专利号为CN201010534403的专利公开了一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，该聚合物改性后的微流控芯片用于同时分离检测多种农药的效果不明显，本发明提供了一种以丙烯酸甲酯和二异丙醇胺经迈克尔加成制备AB2单体，以三乙醇胺为核分子经酯交换反应制得的新型超支化聚胺-酯，该空间立体超支化聚合物的球形结构内部分布了大量的甲基，使球体内部网状结构在空间上更加的致密，该超支化聚合物内部基团在空间上的伸展方向相互影响，构成一个更加致密的球型结构，以三乙醇胺作为核分子与三羟甲基丙烷为核分子相比，使超支化聚合物三个分支在空间上均匀分度，使该聚合物更接近于空间球体结构，空腔更大。超支化聚胺-酯外部又含有大量的末端活性基团，当有机农药小分子通过内部空腔时，超支化聚胺-酯对不同农药分子的抓附时间不同而实现较好的分离，检测峰分离清晰，峰型尖锐无拖尾。
[0006]超支化聚合物具有高度支化，三维网状立体结构特点，跟传统线性聚合物相比，其具有低粘度、高溶解性、不易结晶、分子间不易缠绕、大量的末端官能团以及强的化学反应活性等特点，在表面改性、涂料领域、药物载体方面等有广泛的应用，所以还需要对其进行更深、更远的研究。
【发明内容】
[0007]为了解决聚二甲基硅氧烷微流控芯片所存在的一些缺陷，本发明提供了一种不同于专利CN201010534403中结构的末端含有大量端羟基的端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
[0008]本发明还提供了上述端羟基超支化聚胺-酯聚合物改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，来抑制对分析物的吸附，提高分离效果。
[0009]本发明的另一个目的是提供了上述经过端羟基超支化聚胺-酯聚合物改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片在农药残留检测中的应用。
[0010]本发明是通过以下措施实现的:
一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，是通过以下步骤得到的:
(1)取等摩尔的二异丙醇胺和丙烯酸甲酯，反应得到AB2单体；
(2)将AB2单体、对甲苯磺酸和三乙醇胺反应，即得端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
[0011]所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物，步骤(1)中在35°C反应4h，步骤(2)中在85°C 反应 24h。
[0012]所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物，
当三乙醇胺与AB2单体的摩尔比为1:9时，得到第二代端羟基超支化聚胺-酯聚合物； 当三乙醇胺与八82单体的摩尔比为1:21时，得到第三代端羟基超支化聚胺-酯聚合
物；
当三乙醇胺与AB2单体的摩尔比为1:45时，得到第四代端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
[0013]所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物，
第二代端羟基超支化聚胺-酯聚合物分子结构式如下:
【权利要求】
1.一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，其特征是通过以下步骤得到的: (1)取等摩尔的二异丙醇胺和丙烯酸甲酯，反应得到AB2单体； (2)将AB2单体、对甲苯磺酸和三乙醇胺反应，即得端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
2.根据权利要求1所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物，其特征在于步骤(1)中在35°C反应4h，步骤(2)中在85°C反应24h。
3.根据权利要求1所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物，其特征在于 当三乙醇胺与AB2单体的摩尔比为1:9时，得到第二代端羟基超支化聚胺-酯聚合物； 当三乙醇胺与八82单体的摩尔比为1:21时，得到第三代端羟基超支化聚胺-酯聚合物； 当三乙醇胺与AB2单体的摩尔比为1:45时，得到第四代端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
4.根据权利要求3所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物，其特征在于 第二代端羟基超支化聚胺-酯聚合物分子结构式如下:
5.一种权利要求1-4中任一项所述的端羟基超支化聚胺-酯聚合物改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征在于在聚二甲基硅氧烷微流控芯片的微通道内表面上存在硅烷偶联剂和端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
6.根据权利要求5所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征是通过以下步骤得到的: 将硅烷偶联剂用氮气压入聚二甲基硅氧烷微流控芯片微通道内，在105°C -115°C下反应40min，然后将含有端羟基超支化聚胺-酯和催化剂的甲醇溶液压入到微通道内，在55°C _65°C下反应4h，用双蒸水反复冲洗微通道，再用氮气吹干，得到端羟基超支化聚胺-酯改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片。
7.根据权利要求6所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征在于在通入硅烷偶联剂前，对聚二甲基硅氧烷微流控芯片进行预处理:用NaOH和H2O2混合水溶液对聚二甲基硅氧烷微流控芯片基片进行氧化，避光保存三天后取出与另一聚二甲基硅氧烷盖片封接，得到改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片。
8.根据权利要求6或7所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征在于所述的硅烷偶联剂为Y -环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，与端羟基超支化聚胺-酯聚合物的摩尔比为4-16:1，所述的催化剂为三氟化硼乙基醚，为端羟基超支化聚胺-酯聚合物质量的0.1-0.5%。
9.一种权利要求5-8中任一项所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片在有机农药残留检测中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述农药为敌敌畏、马拉硫磷、辛硫磷、三唑磷或毒死蝶。
【文档编号】C07C227/18GK103755939SQ201410013894
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】寿崇琦, 刘杰 申请人:济南大学