多组分嵌段亲水共聚物-硅胶杂化色谱填料的制备及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料化学领域，特别是一种多组分嵌段亲水共聚物-硅胶杂化色谱填 料的制备及应用。
[0002]
【背景技术】
[0003] 蛋白质的糖基化修饰是最为常见也是最为复杂的翻译后修饰之一，在生物体内调 节着许多重要的生理功能，如蛋白质的转运、定位和相互作用，W及细胞间的识别和信息传 递等。目前的研究已经表明，蛋白质糖基化表达水平及糖基化程度的异常与许多肿瘤的发 生发展密切相关。当前通过对部分糖蛋白功能的研究W及糖基化位点的指认，许多糖蛋白 质或糖链已经成为疾病诊断标志物和新药研发的祀点。美国抑A批准的肿瘤诊断标志物中 50%为糖蛋白，如乳腺癌中的CD44、卵巢癌中的CA125、膜腺癌中的CA19-9等。目前市场中 已经出现一系列W糖蛋白为祀标的治疗药物及诊断试剂盒，如美国罗氏公司生产的治疗禽 流感的特效药达菲和诊断恶性肝癌的岩藻糖化甲胎蛋白试剂盒等。鉴于此，对糖蛋白系统 的定性定量分析，将有助于研究肿瘤转移的分子机制，并对研发新的肿瘤诊断标志物及治 疗祀标提供理论支持。
[0004] 然而目前W生物质谱为主要研究手段的糖蛋白质组学研究还面临着一系列问题， 主要是由于糖基化蛋白质、糖肤不仅丰度低、质谱响应差，而且糖链结构复杂、糖链组成存 在微不均一性等，导致质谱鉴定极为困难，限制了糖蛋白质组学研究的发展。因此在质谱检 测前将糖基化蛋白质或糖肤从复杂生物环境中选择性富集出来，已经成为研究糖蛋白研究 的必要前提。目前常用的糖蛋白、糖肤富集方法有：醜阱富集法、凝集素亲和色谱法与亲水 色谱法等。醜阱富集法主要是利用氧化剂将糖蛋白的糖链居基氧化为醒基后再利用其与醜 阱基团的共价结合选择性富集糖蛋白、糖肤。然而该方法中的氧化步骤会破坏糖链的原始 结构，影响下游对糖链的结构解析和功能研究。凝集素是一类可与特定糖型结合的蛋白质， 凝集素亲和色谱法主要是利用不同类型的凝集素与带有相应糖型的糖蛋白、糖肤的结合， 选择性富集带有特定糖型的糖蛋白和糖肤。但由于凝集素与糖链的亲和力低，选择性一般， 因此富集效率偏低。亲水相互作用色谱法是一种W极性固定相W及含高浓度极性有机溶剂 和低浓度水溶液为流动相的色谱模式，利用样本中不同物质在固定相和流动相中的分配差 异实现待分析物的有效分离和富集。该方法应用于糖蛋白/糖肤的分离、富集时，主要是利 用糖链结构较强的极性和亲水性来实现糖蛋白/糖肤在固定相上的有效保留。原子转移自 由基聚合法（Atom^TransferRadicalPolymerization,ATRP)是MatyjaszewskiK.教授 小组于1995年提出的一种可控自由基聚合法，十余年W来得到了国际学术界和工业界的 广泛关注。ATRP方法具有产物共聚物结构可控性好、分子量分布窄、适用单体范围广、反应 条件要求适中等特点，特别适合制备序列可控的多组分嵌段共聚物。连续表面引发原子转 移自由基聚合法（SI-ATRP)是将ATRP引发剂固定于材料表面后，原位引发共聚物生长的一 种方法，现已广泛应用于材料的表面修饰与功能化。该方法通过顺序引入不同种类的聚合 单体，从而制备出序列可控的多组分嵌段共聚物链。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是要提供一种多组分嵌段亲水共聚物-硅胶杂化色谱填料的制备 及应用。
[0007] 为达到上述目的，本发明是按照W下技术方案实施的： 一种多组分嵌段共聚物-硅胶杂化色谱填料的制备方法，包括如下步骤： 1) 在氮气或氮气气氛中，将娃焼偶联剂和缚酸剂于冰浴中反应30min后，再加入ATRP 引发剂混匀于25-8(TC进行反应30min-8小时，反应完毕得到所述SI-ATRP引发剂； 2) 利用SI-ATRP引发剂上的娃焼偶联剂与硅胶填料表面的娃居基发生脱水反应生成 娃氧键共价连接，从而将SI-ATRP引发剂固定在硅胶填料表面上； 3) W2-甲基丙帰酸3-葡萄糖氨基丙醋（GMGX2-甲基丙帰酸3-甘露糖氨基丙醋 (GMAM)、巧-(甲基丙帰醜基氧基）己基]二甲基-(3-礙酸丙基）氨氧化倭（SBMA)为聚合单 体，将Η种聚合单体中的任意一种，氯化亚铜为催化剂，1，1，4, 7, 7-五甲基二亚己基Η胺为 配体按照摩尔比400-100 ;1 ;1-3的比例与固定了SI-ATRP引发剂的硅胶填料加入有机溶 剂中，超声处理使其溶解并混合均匀，将反应液与表面已固定了SI-ATRP引发剂的硅胶填 料混合，在氮气或IS气气氛下于室温在硅胶填料的表面原位引发ST-ATRP反应0. 5-24时； 反应完成后用有机溶剂清洗2-3次去除剩余反应物，通过离必方式回收得到共聚物1-硅胶 杂化填料； 4) W上述Η种聚合单体中的第二种单体为聚合单体，氯化亚铜为催化剂，1，1，4,7， 7-五甲基二亚己基Η胺为配体按照摩尔比400-100 ;1 ;1-3的比例与上一步制备的共聚物 1- 硅胶杂化填料混合均匀，继续进行SI-ATRP反应，反应完成后用有机溶剂清洗2-3次去除 剩余反应物，通过离必方式回收得到共聚物2-共聚物1-硅胶杂化填料； 5) W上述Η种聚合单体中的第Η种单体为聚合单体，氯化亚铜为催化剂，1，1，4, 7， 7-五甲基二亚己基Η胺为配体按照摩尔比400-100 ;1 ;1-3的比例与上一步制备的共聚物 2- 共聚物1-硅胶杂化填料混合均匀，继续进行SI-ATRP反应，反应完成后用有机溶剂清洗 2-3次去除剩余反应物，通过离必方式回收得到共聚物3-共聚物2-共聚物1-硅胶杂化填 料，即得到多组分嵌段亲水共聚物-硅胶杂化色谱填料。
[0008] 作为本发明的优选方案，所述步骤1)中的娃焼偶联剂为3-氨基丙基Η己氧基娃 焼、3-氨丙基Η甲氧基娃焼和Υ-琉丙基Η己氧基娃焼中的至少一种，ATRP引发剂为2-漠 异了醜漠、α-漠代异戊醜漠和α-漠丙醜漠中的至少一种，缚酸剂为Η己胺或化巧，娃焼 偶联剂、ATRP引发剂和Η己胺/化巧的摩尔比为0. 5-1 ;1 ;1。
[0009] 作为本发明的优选方案，所述步骤2)将SI-ATRP引发剂固定在硅胶填料表面的步 骤如下： 1) 将硅胶填料进行酸碱处理；用0. 1M的肥1溶液浸泡硅胶填料，30分钟后离必去除上 清，用水清洗硅胶填料至上清液中抑值为7,再使用0. 1Μ的化0H溶液浸泡硅胶填料，30 分钟后离必将上清液去除，用水清洗硅胶填料至上清液的抑值为7; 2) 将酸碱处理后的硅胶填料与SI-ATRP引发剂按质量比1 ;0. 37-7. 4的比例于甲醇、 己醇和环己醇中的至少一种溶液中混合均匀，室温下进行脱水反应1-24时小时后，去除剩 余SI-ATRP引发剂，并用甲醇、己醇和环己醇中的至少一种溶液清洗硅胶颗粒，氮气吹干。
[0010] 作为本发明的优选方案，所述2-甲基丙帰酸3-葡萄糖氨基丙醋（GMG)或2-甲 基丙帰酸3-甘露糖氨基丙醋（GMM)是按照如下步骤制备而得： 1) 将甲基丙帰酸缩水甘油醋与0. 2M的硫酸于5(TC进行氧化反应4小时后，将氧化所 得产物与氨基葡萄糖或氨基甘露糖的甲醇溶液混匀，其中甲基丙帰酸缩水甘油醋、硫酸和 氨基葡萄糖或氨基甘露糖的摩尔比1 ;〇. 25-1 ;0. 5-2 ; 2) 室温下进行schiff碱反应4-12小时，反应完毕得到所述亲水单体2-甲基丙帰酸 3-葡萄糖氨基丙醋（GMG)或2-甲基丙帰酸3-甘露糖氨基丙醋。
[0011] 作为本发明的优选方案，所述步骤3)、4)、5)中的