聚甲基丙烯酸缩水甘油微球的合成及表面改性方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种固相载体表面改性方法，尤其是设及一种聚甲基丙締酸缩水甘油 (PGMA)微球的合成及表面改性方法。
【背景技术】
[0002] 甲基丙締酸缩水甘油（GMA)相对苯乙締（St)等，具有较好的亲水性及生物相容 性，容易聚合成球，并且含有易于功能化的环氧基团，便于对其进行改性形成氨基、簇基或 琉基等基团，可W直接参与多种反应及修饰，用于生物医学祀标等的检测。
[0003] 固体表面的非特异性吸附主要由静电作用和疏水作用引起。聚乙二醇及其衍生物 是应用最广泛的一类抗非特异性吸附的材料，但是它是一种聚酸类物质，对有氧环境及过 渡金属特别敏感，容易被氧化。所W找到一种可W替代PEG的抗污染材料引起了人们的极 大兴趣。后来，两性离子类材料（ZWitterionic)如憐酸胆碱类（PC)、硫代胆碱类（SB)及簇 基甜菜碱类（CB)物质逐渐开始代替PEG。两性离子是一种同时含有阴阳离子基团的电中性 物质，其抵抗非特性吸附主要是由于静电作用形成的水合层可大大降低蛋白与表面的直接 接触。在运些两性离子中，簇基甜菜碱狂hengZhang,化eng化化en,and化曰〇八Jiang, B iomacromolecules,2006,7, 3311-3315)由于含有易于功能化的簇基基团，可用于抗体等的 固定，得到了广泛的关注。但是传统方法中均是利用转移自由基聚合反应（ATR巧反应进行 簇基甜菜碱的修饰。在进行ATRP反应时，引入引发剂的过程需要避光操作，并且还需要在 手套箱中称量化化等，造成了操作的不方便，且对环境造成污染。所W如何实现操作简便 且环境友好的簇基甜菜碱修饰在PGMA微球的表面改性是一项非常有意义的工作。
[0004] 簇基甜菜碱是一种具有共辆双键的a，0不饱和幾基化合物，可与氨基等亲核基 团发生迈克尔加成等反应，且反应条件简单，易于操作等。而PGMA表面的环氧基团易于功 能化为氨基等基团，与簇基甜菜碱发生迈克尔加成反应。所W本发明旨在利用该反应实现 簇基甜菜碱在PGM微球的表面改性。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的在于提供一种合成工艺简单且环境友好型、非特异性吸附较低的聚 甲基丙締酸缩水甘油（PGMA)微球的合成及表面改性方法，所制得的产物可用于生物祀标 的局灵敏检测。
[0006] 本发明包括W下步骤： 阳007] 1)将聚乙締化咯烧酬（PVP)、偶氮二异下腊（AIBN)、单体GMA加入装有乙醇和水混 合溶剂的容器中，抽真空，充氮气，回流反应后，得乳白色液体；
[000引。将步骤1)所得乳白色液体离心洗涂，干燥后，得呈白色固体粉末的PGMA微球；
[0009] 扣将步骤。所得PGMA微球加入乙二胺和去离子水中回流反应，离心洗涂，干燥， 得呈白色固体粉末的PGMA-NHz微球；
[0010] 4)将步骤3)所得PGMA-NHz微球加入两性离子簇基甜菜碱（CBAA)的甲醇溶剂中 反应，离屯、洗涂，干燥，即得呈固体粉末的聚甲基丙締酸缩水甘油微球（PGMA-NHz-CBAA)。W11] 在步骤1)中，所述单体GMA、偶氮二异下腊（AIBN)和聚乙締化咯烧酬（PV巧的质 量比可为（50~60) : 1 : 10;所述乙醇与水的体积比可为（8~8.5) : 1;所述回流反应 的溫度可为72°C，回流反应的时间可大于化。
[0012] 在步骤2)中，所述离屯、洗涂可采用去离子水离屯、洗涂；所述干燥可采用真空干 燥。
[0013] 在步骤3)中，所述乙二胺与去离子水的体积比可为3 : 2;所述回流反应的溫度 可为80°C，回流反应的时间可为12h;所述离屯、洗涂可采用去离子水离屯、洗涂；所述干燥可 义用真至干燥。
[0014] 在步骤4)中，所述反应的时间可为3天；所述离屯、洗涂可采用去离子水离屯、洗涂； 所述干燥可采用真空干燥。
[0015] 与现有技术比较，本发明的突出优点在于：
[0016] 1)在利用分散聚合法合成PGMA微球时，GMA:AIBN:PVP质量比在（50~ 60) : 1 : 10,乙醇：水体积比为（8~8.5) : 1时可得到分散性较好的微球，且可控制 PGMA微球的大小在2ym左右。
[0017] 2)在利用簇基甜菜碱对PGM微球进行表面改性时，避免了传统的ATRP反应中较 严苛的反应条件，且避免了重金属离子化2+的使用，环境友好。
[0018] 3)利用迈克尔加成反应修饰簇基甜菜碱时，反应条件溫和，对微球的形貌影响较 小，且操作简便。
[0019] 4)后处理操作简单，反应成本低廉，有较大的合成应用前景。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明中PGM微球合成及改性方法流程图。
[0021] 图2为本发明中PGMA微球的沈M图。
[0022] 图3为本发明中PGMA-NHz微球的沈M图。 阳02引 图4为本发明中PGMA-NHz-CBAA微球的沈M图。
[0024] 图5为本发明中PGMA微球改性前后的红外光谱图。
【具体实施方式】
[00巧]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0026] 由图2可见，本发明利用分散聚合法制备的PGMA微球大小均一，分散性较好，粒径 约2ym。
[0027] 由图3与图4可见，本发明所用聚合物微球改性方法对微球形貌影响较小，修饰后 PGMA微球仍可保持较分散状态。
[0028] 由图4可见，本发明利用迈克尔加成反应可成功的进行簇基甜菜碱在PGMA表面的 修饰，1700cm1是PGMAC=0的特征吸收峰，907cm1是PGMA环氧基团的特征吸收峰；乙二 胺处理PGMA微球之后，907cm1处环氧基团的特征吸收峰消失，出现了3300cm1的-NH吸收 峰迪克尔加成反应之后，出现了CBAA-C( =0) -N(-H)-特征峰，表明了CBAA在PGMA表面 的成功修饰。
[0029] 表I为本发明中PGM微球改性前后表面对蛋白质的非特异性吸附表征。由表I 可见，本发明进行PGM微球表面改性前后，表面的蛋白质非特异性吸附降低，达到了对聚 合物微球改性的目的。
[0030]表1
[0032] 下面给出本发明的具体实施例： 阳〇3引 实施例1
[0034](1)称取0.5g聚乙締化咯烧酬（PVP)，将其溶解在20血8. 5 : 1的乙醇和水混合 溶剂中，溶解后转移到四口烧瓶中。
[0035] 似称取0.05g偶氮二异下腊（AIBN)和2. 5g甲基丙締酸缩水甘油（GMA)单体，超 声溶解后转移到四口烧瓶中。
[0036] 做将四口烧瓶超声IOmin后，四口烧瓶的一口用橡胶塞封化一口连接真空线管 用W抽真空和充氮