[发明专利]星形荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物大分子分离领域，特别是涉及一种用于毛细管电泳分离介质的星形荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法。

背景技术

毛细管电泳是目前分离和分析生物大分子最有效的手段之一。以DNA的分离为例，不同的DNA片段具有近乎相同的荷质比，在自由溶液(free solution)中，它们在外电场作用下具有相似的迁移速率。因此，为实现不同长度或结构的DNA片段的分离，必须在毛细管中加入分离介质。目前广泛应用的分离介质主要是非交联的聚合物溶液，常见的有：线形均聚物(包括线形聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、纤维素及其衍生物等)，共聚物和混合物等。由于相同重均分子量下，线形聚合物的黏度很大，因此将非线形的聚合物用作毛细管电泳的分离介质也有一些尝试，见CONTROLLED-ARCHITECTUREPOLYMERS AND USE THEREOF AS SEPARATION MEDIA Klaerner G.，et al.WO：2001009204，20020417。然而，对于线形聚合物和非线形聚合物对生物大分子分离效果的比较还没有进行过系统的研究。

聚合物溶液的浓度通常决定着生物大分子的分离机理。以DNA的分离为例，DNA在缠结高分子溶液中的分离机理包括Ogston模型，各种修正的蛇行模型，熵屏障模型等。DNA在高分子稀溶液中的分离机理包括瞬间缠结偶合机理，碰撞模型，“集体运动”模型等。虽然DNA的分离机理众多，但各个模型的适用范围有限，不能解释所有的实验结果。进一步揭示毛细管电泳分离DNA的机理非常重要：一方面可以减少选择分离介质时的盲目性，另一方面可以更好的解释实验结果。为此，人们用EB对DNA染色，然后在荧光显微镜下观察DNA分子在分离过程中的运动行为，从而推测分离介质与DNA分子间的相互作用。同时，也有人尝试对分离介质染色后在荧光显微镜下观察分离介质的运动行为，见Method and apparatus for screeningflowable separation media for electrophoresis and related applications McWaid，T.H.，etal.USA：2003196896，20031023。当然也可以通过化学方法将荧光生色团引入到聚合物中，见Synthesis of poly(N-isopropylacrylamide)by ATRP using a fluorescein-basedinitiator Lu Xiaoju，et al.Polymer Bulletin 2007，59，195-206。但是，在荧光显微镜下同时观察DNA分子和分离介质的运动的尝试尚未做过。

发明内容

本发明的目的是提供一种荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法。

本发明提供的引发剂，其结构通式如式I所示，

(式I)

所述式I结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，优选碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，更优选己基；R₂为π-共轭基团，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；m为0或1，p为1、2或3。

所述式I所示化合物优选为式II或式III所示化合物，

(式II)

(式III)

本发明提供的制备上述式I结构通式中m＝1，p＝1所述化合物的方法，包括如下步骤：

1)在钯催化剂存在的条件下，将式IV所示化合物、单甲氧基取代芳基硼酸，与碱性化合物的水溶液于有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到式V所示化合物；

(式IV)

所述式IV结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种；

(式V)

所述式V结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，R₂为π-共轭基团，m＝1，p＝1；

2)在三溴化硼存在的条件下，将所述式V所示化合物于有机溶剂中脱去甲基，得到式VI所示化合物；

(式VI)