[发明专利]一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物及其制备与应用。本发明在水和二甲基甲酰胺的混合溶剂体系中快速方便“一锅法”制备含有羧基、氨基和苯硼酸基团的丙烯酰氨基苯硼酸聚合物。包括如下步骤：将丙烯基单体、氨基苯硼酸单体、氨基苄胺单体和交联剂溶解在水和二甲基甲酰胺的混合溶剂中，加入碱调节pH，在冰水浴中进行酰胺化；然后加入丙烯基单体和引发剂，在60‑70℃条件下反应6‑24h，最后经过分离提纯即得丙烯酰氨基苯硼酸聚合物。本发明的合成方法简单、易行而且成本低廉，制备得到的聚合物分子量分布均一，可以用于识别带有1,2‑顺式二醇结构的小分子或糖蛋白。

技术领域

本发明属于聚合物材料和分析技术领域，涉及一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物及其制备方法和在识别1,2-顺式二醇结构的小分子或糖蛋白中的应用。

背景技术

人血液中的糖化血红蛋白浓度不受饮食和激素等外界条件影响，能够反映2～3个月内人体的血糖控制水平，是世界公认的糖尿病检测金指标。检测糖化血红蛋白常用的方法包括离子交换法、硼酸亲和法、免疫凝集法和酶法等。其中，硼酸亲和法具有不受温度、pH和血红蛋白变种等影响，以及特异性强等优点，从而被广泛应用。

硼酸亲和作用是基于硼酸基团在碱性条件下结合顺式二羟基化合物形成五元环的酯类，对糖类、RNA、核酸和糖蛋白等都具有特异性的识别作用。据文献报道，在临位氨基的作用下，硼酸基团对顺式二羟基的识别作用会得到显著增强。近几年含有苯硼酸的水凝胶，微球或长链聚合物的合成成为研究热点，简单易行的聚合物制备方法对于糖蛋白的识别有显著意义。

Fu-sheng Du等人利用原子转移自由基聚合(ATRP)将含有苯硼酸频哪醇酯的丙烯酸酯与N-异丙基丙烯酰胺合成含有苯硼酸基团的嵌段聚合物(Zhang M,Song C C,Ji R,etal.Oxidation and temperature dual responsive polymers based on phenylboronicacid and N-isopropylacrylamide motifs[J].Polymer Chemistry,2016,7(7):1494-1504)。但是在其合成过程中，反应终止需要在液氮中淬灭，操作难度大。使用时，为活化苯硼酸使其具有识别特性还需要去保护，步骤繁琐。而且聚合物中苯硼酸单元所占比例小于7％，对糖蛋白识别作用弱。

专利CN 103304735A采用水醇混合溶剂中4-乙烯基苯硼酸和甲基丙烯酸交联聚合制备单分散的聚合物微球，并且用于糖蛋白的分离与富集。专利CN106038513A用聚3-丙烯酰氨基苯硼酸和二甘醇二甲基丙烯酸酯合成了合成了一种葡萄糖敏感性的纳米粒子。专利CN 103304732A通过“一锅法”制备了丙烯酸类交联剂与单烯类苯硼酸功能单体的核壳型共聚物。使用以上方法合成的球形聚合物表面均没有引入氨基，没有对硼酸基团识别糖蛋白起到增强作用。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物，同时含有羧基、氨基和苯硼酸基团；

本发明的第二个目的是提供一种“一锅法”制备丙烯酰氨基苯硼酸聚合物的方法；

本发明的第三个目的是提供一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物在快速检测糖化血红蛋白中的应用；

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物同时含羧基、氨基和苯硼酸基团。在丙烯酰氨基苯硼酸聚合物结构中引入了氨基，可以增强苯硼酸基团对顺式二羟基的识别作用，同时也利于将聚合物共价固定在含有羧基或酸酐的固相基底表面。

通过丙烯基单体、氨基苯硼酸单体和氨基苄胺单体先酰胺化后，再与丙烯基单体在引发剂条件下进行聚合反应制得。

该聚合物重均分子量为1*10³-3*10⁴g/mol，聚合物分散系数(PDI)为0.5-1.5。聚合度适中，溶解性较好，可以稳定保存。