一种聚乙二醇重氮聚合物的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及紫外光聚合领域,具体设及一种聚乙二醇重氮聚合物的制备方法,W 及采用所述聚乙二醇重氮聚合物进行静电自组装和光固化交联反应在毛细管内壁形成稳 定的共价键合的毛细管涂层。
【背景技术】
[0002] 近年来,毛细管电泳因其灵敏度高、分辨率高、进样少、溶剂用量低、速度快、检测 方法广等特点,在药物检测、生命科学、环境保护和食品检验等领域,特别是在各种蛋白质、 RNA等生物大分子的分离分析方面,得到快速的发展及广泛应用。然而未经修饰的毛细管内 壁表面由于与蛋白质发生相互之间静电作用、范德华力和氨键相互作用等的影响,在毛细 管内壁产生非特异性吸附,从而对复杂体系中蛋白质的分离分析造成影响。因此对毛细管 内壁进行修饰成为必然的选择,所修饰的涂层性能要求越来越高。
[0003] 目前,硅烷化试剂被广泛作为偶联剂应用于制备抗蛋白吸附共价键合涂层。制 备中所用硅烷化试剂的毒性大,对溶剂中的水分敏感,易发生水解生成二氧化娃粒子而 造成各种涂覆问题,且制备的涂层不均一、规整性差,甚至使毛细管堵塞。如:(1)专利 CN101498699A报道了采用聚乙締醇和氨丙基S乙氧基硅烷制备了毛细管电泳共价键合涂 层。制备的过程有毛细管预处理,毛细管内壁硅烷化反应,管壁醒基的修饰反应和聚乙締醇 共价键合反应等多个步骤;(2)专利CN103808786A公开了一种抑制蛋白吸附的毛细管涂层 的制备方法,利用分子刷聚合物P0EGMA和硅烷化试剂化学键合制备毛细管涂层,其硅烷化 处理溫度达120°C,与分子刷P0EGMA反应时间较长(24h)。(3)专利CN1885026A公开报道 了一种毛细管电泳涂层柱,是由超支化大分子经过物理吸附和化学键合的方式制得毛细管 电泳涂层柱,制备过程需进行封端处理及老化处理(溫度为150~200°C),制备过程复杂, 耗时较长,所用的硅烷化试剂具有毒性、易水解。
[0004] 上述所列的毛细管电泳涂层柱的制备方法,操作条件苛刻,制备过程中毒性较大, 生产效率偏低,成本较高,且所制备的抗蛋白吸附毛细管电泳涂层柱稳定性差,限制了其在 蛋白质等分离分析中的应用。
【发明内容】
阳〇化]为此,本发明所要解决的技术问题在于现有的毛细管壁涂覆材料涂覆工艺复杂且 涂层稳定性差的问题,进而提供一种聚乙二醇重氮聚合物的制备方法,所述的聚乙二醇重 氮聚合物在注射器驱动力的作用下,在所述石英毛细管内壁组装生长,经过紫外光照后,聚 乙二醇重氮聚合物与毛细管内壁上的娃径基发生光固化交联反应形成涂层。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0007] 一种聚乙二醇重氮聚合物,其具有式(1)所示结构:
[0008]
[0009] 其中n为8-135的整数。
[0010] 一种聚乙二醇重氮聚合物的制备方法,包括下述步骤:
[0011] S1、合成双氯代聚乙二醇:
[0012] 将聚乙二醇(阳G)溶于第一有机溶剂中,在40°C~60°C条件下缓慢滴加氯化亚 讽,并于60°C~85°C回流条件下反应15~25h,再将产物用饱和食盐水洗涂,调节抑值为 6. 0~8. 0,真空干燥去除水分,盐沉淀析出,过滤除去盐,得产物双氯代聚乙二醇;
[0013] S2、合成端氨基苯基聚乙二醇:
[0014] 将对氨基苯酪,强碱和相转移催化剂四下基漠化锭(TBAB)加入反应瓶中,于室溫 条件下揽拌均匀后,加入步骤S1制备的双氯代聚乙二醇,将混合物加热到60~90°C,恒溫 揽拌反应15~25h;待反应液冷却后,加入第二有机溶剂溶解粗产物,离屯、去除固体不容 物,将上层液常压蒸馈去除第二有机溶剂,真空干燥后得到端氨基苯基聚乙二醇;
[0015] S3合成聚乙二醇重氮聚合物:
[0016] 将端氨基苯基聚乙二醇和酸性溶液加入到反应蓋中,冰水浴冷却至0~5°C后,滴 加浓亚硝酸钢溶液0. 1~0. 25mol?L1,用淀粉-KI试纸检测反应终点,再揽拌反应0. 5~ 3h,即可生成聚乙二醇重氮聚合物。
[0017] 其合成工艺路线为: 阳0化]所述的聚乙二醇(PEG)的分子量为Mw= 400~6000。
[0019] 所述步骤S1中所述聚乙二醇与N,N-二甲基甲酯胺的摩尔比为1:1. 5~1:2. 5;所 述的聚乙二醇与氯化亚讽的摩尔比为1:2. 0~1:4. 0 ;于60°C回流条件下反应时间为15~ 2化。
[0020] 所述步骤S2中所述双氯代聚乙二醇与对氨基苯酪的摩尔比为1:1. 0~1:2. 5 ;所 述的双氯代聚乙二醇与强碱的摩尔比为1:5. 0~1:10. 0;所述的双氯代聚乙二醇与四下基 漠化锭的摩尔比为1:0. 01~1:0. 05。
[0021] 所述步骤S3中所述端氨基苯基聚乙二醇与酸性溶液的摩尔比为1:2. 0~1:4. 5; 所述的端氨基苯基聚乙二醇与浓亚硝酸钢溶液的摩尔比为1:1. 0~1:4. 0。
[0022] 优选地,所述步骤S1为:将聚乙二醇(阳G)溶于第一有机溶剂中,在40°C~60°C 条件下缓慢滴加氯化亚讽,并于60°C~85°C回流条件下反应15~25h,再将产物用饱和食 盐水洗涂,无水碳酸钟和/或无水碳酸钢调节抑值为6. 0~8. 0,真空干燥去除水分,氯化 钢沉淀析出,过滤除去氯化钢,得产物双氯代聚乙二醇;所述第一有机溶剂为N,N-二甲基 甲酯胺值MF)、N,N-二甲基乙酷胺值MAc)或四氨巧喃灯H巧。
[0023] 所述步骤S2中所述的强碱为氨氧化钟和/或氨氧化钢;所述的第二有机溶剂为二 氯甲烧、=氯甲烧、四氯化碳中的一种或其中几种的组合物;所述的步骤S3中酸性溶液为 盐酸水溶液或憐酸水溶液。
[0024] 一种毛细管内壁涂层的制备方法,包括下述步骤: 阳0巧]将浓度为Img.ml1~lOmg.ml1的聚乙二醇重氮聚合物溶液缓慢注入活化后的 毛细管内,所述聚乙二醇重氮聚合物溶液沿所述石英毛细管内壁生长完成自组装过程,经 过紫外光照射后,聚乙二醇重氮聚合物与毛细管内壁上的娃径基发生光固化交联反应形成 涂层。
[00%] 所述的紫外光光源波长在248皿~365皿,照射时间为lOmin~30min。
[0027] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有W下优点:
[0028] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0029] (1)本发明的聚乙二醇重氮聚合物可W自组装涂覆在毛细管内壁,聚乙二醇重氮 聚合物溶液能够在注射器驱动力的作用下沿石英毛细管内壁组装生长,经过紫外光照射 后,聚乙二醇重氮聚合物与毛细管内壁上的娃径基发生光固化交联反应形成涂层。该涂层 的制备可W通过自组装的方式在水相中进行,制备过程简单快捷。涂层的化学键合通过感 光性聚乙二醇重氮聚合物的光固化交联反应实现,不易出现毛细管堵塞等质量问题。
[0030] 似本发明的聚乙二醇分子具有良好的亲水性,优异的抗蛋白吸附能力,因此应用 于毛细管内壁涂层时具有优良的蛋白分离能力。
[0031] (3)本发明的毛细管内壁的涂层为聚乙二醇重氮聚合物经紫外光照射后聚合而 成,避免使用毒性高、价格昂贵的偶联剂硅烷化试剂,简化了制备毛细管共价键合涂层的流 程,重复性好,原料价格低,生产过程绿色环保。
【附图说明】
[0032] 图1是聚乙二醇和实施例1所得的聚乙二醇重氮聚合物的傅立叶变换红外光谱分 析曲线图;
[0033] 图2是典型的感光性抗蛋白吸附共价键合涂层与毛细管裸柱对四种常见蛋白质 电泳分离性能的比较。
【具体实施方式】
[0034] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的实施方式作 进一步地详细描述。本发明可许多不同的形式实施,而不应该被理解为限于在此阐述 的实施例。相反,提供运些实施例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本发明的构思 充分传达给本领域技术人员,本发明将仅由权利要求来限定。
[0035] 本发明所述的聚乙二醇重氮聚合物的制备方法包括W下步骤:<