[发明专利]一种聚乙烯醇重氮聚合物的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚合领域，具体涉及一种聚乙烯醇重氮聚合物的制备方法，以及采用所述聚乙烯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

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、检测方法多样等特点，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、范德华力和氢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。

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硅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报道了采用聚乙烯醇和氨丙基三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，管壁醛基的修饰反应和聚乙烯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POEGMA和硅烷化试剂化学键合制备毛细管涂层，其硅烷化处理温度达120℃，与分子刷POEGMA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(温度为150-200℃)，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。(4)Schlenoff等在《Analytical Chemistry》杂志1999,71,4007-4013报道了利用PSS和甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)通过静电自组装的方法在毛细管内壁上制备了非共价键合的抗蛋白吸附涂层，但其缺点在于涂层无法通过共价键合在毛细管内壁上，寿命短、稳定性差。

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

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，进而提供一种聚乙烯醇重氮聚合物的制备方法，所述的聚乙烯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，聚乙烯醇重氮聚合物与毛细管内壁上的硅羟基发生光固化交联反应构筑涂层。采用这种带有聚乙烯醇重氮聚合物涂层的毛细管对蛋白质分离时能够实现分离速度快，蛋白质之间分离得更彻底的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种聚乙烯醇重氮聚合物，其具有式(1)所示结构：

其中m为5-10的整数,n为8-15的整数。

一种聚乙烯醇重氮聚合物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、合成氯代聚醋酸乙烯酯(PVAc-Cl)：

将单体醋酸乙烯酯(VAc)溶于第一有机溶剂中，引发剂及链转移剂四氯化碳(CCl₄)加入反应容器内，并在惰性气氛中于50℃-80℃回流条件下反应5-8h，再将产物洗涤，得到淡黄色固体，真空干燥至恒重，得产物氯代聚醋酸乙烯酯；所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰或过氧化二苯甲酰中的一种或其中几种的混合物；

S2、合成聚醋酸乙烯酯-b-聚苯乙烯(P(VAc-b-St))：

将催化剂卤化亚铜、配体2,2-联吡啶(bpy)、苯乙烯单体(St)加入反应釜中，并在惰性气氛中于室温条件下搅拌均匀后，加入步骤S1制备的氯代聚醋酸乙烯酯，将混合物加热到125-135℃，恒温搅拌反应2-5h；待反应液冷却后，加入第二有机溶剂溶解粗产物，溶解后的溶液用色谱柱过滤以去除残留的铜离子，再将产物洗涤得淡黄色固体，真空干燥后得聚醋酸乙烯酯-b-聚苯乙烯；

S3合成聚乙烯醇-b-聚苯乙烯(P(VA-b-St))：

将聚醋酸乙烯酯-b-聚苯乙烯溶解于第三有机溶剂中，并加入pH＝11-13的强碱型甲醇溶液，加热至60-80℃回流反应2-4h，水解产物用甲醇沉淀析出，过滤2-3次，在50-70℃条件下真空干燥，得到聚乙烯醇-b-聚苯乙烯；