聚甲基丙烯酸縮水甘油微球的合成及表面改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種固相載體表面改性方法，尤其是設(shè)及一種聚甲基丙締酸縮水甘油 (PGMA)微球的合成及表面改性方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲基丙締酸縮水甘油（GMA)相對(duì)苯乙締（St)等，具有較好的親水性及生物相容 性，容易聚合成球，并且含有易于功能化的環(huán)氧基團(tuán)，便于對(duì)其進(jìn)行改性形成氨基、簇基或 琉基等基團(tuán)，可W直接參與多種反應(yīng)及修飾，用于生物醫(yī)學(xué)祀標(biāo)等的檢測(cè)。
[0003] 固體表面的非特異性吸附主要由靜電作用和疏水作用引起。聚乙二醇及其衍生物 是應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)抗非特異性吸附的材料，但是它是一種聚酸類(lèi)物質(zhì)，對(duì)有氧環(huán)境及過(guò) 渡金屬特別敏感，容易被氧化。所W找到一種可W替代PEG的抗污染材料引起了人們的極 大興趣。后來(lái)，兩性離子類(lèi)材料（ZWitterionic)如憐酸膽堿類(lèi)（PC)、硫代膽堿類(lèi)（SB)及簇 基甜菜堿類(lèi)（CB)物質(zhì)逐漸開(kāi)始代替PEG。兩性離子是一種同時(shí)含有陰陽(yáng)離子基團(tuán)的電中性 物質(zhì)，其抵抗非特性吸附主要是由于靜電作用形成的水合層可大大降低蛋白與表面的直接 接觸。在運(yùn)些兩性離子中，簇基甜菜堿狂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團(tuán)，可用于抗體等的 固定，得到了廣泛的關(guān)注。但是傳統(tǒng)方法中均是利用轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)（ATR巧反應(yīng)進(jìn)行 簇基甜菜堿的修飾。在進(jìn)行ATRP反應(yīng)時(shí)，引入引發(fā)劑的過(guò)程需要避光操作，并且還需要在 手套箱中稱量化化等，造成了操作的不方便，且對(duì)環(huán)境造成污染。所W如何實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)便 且環(huán)境友好的簇基甜菜堿修飾在PGMA微球的表面改性是一項(xiàng)非常有意義的工作。
[0004] 簇基甜菜堿是一種具有共輛雙鍵的a，0不飽和幾基化合物，可與氨基等親核基 團(tuán)發(fā)生邁克爾加成等反應(yīng)，且反應(yīng)條件簡(jiǎn)單，易于操作等。而PGMA表面的環(huán)氧基團(tuán)易于功 能化為氨基等基團(tuán)，與簇基甜菜堿發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)。所W本發(fā)明旨在利用該反應(yīng)實(shí)現(xiàn) 簇基甜菜堿在PGM微球的表面改性。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明的目的在于提供一種合成工藝簡(jiǎn)單且環(huán)境友好型、非特異性吸附較低的聚 甲基丙締酸縮水甘油（PGMA)微球的合成及表面改性方法，所制得的產(chǎn)物可用于生物祀標(biāo) 的局靈敏檢測(cè)。
[0006] 本發(fā)明包括W下步驟： 陽(yáng)007] 1)將聚乙締化咯燒酬（PVP)、偶氮二異下臘（AIBN)、單體GMA加入裝有乙醇和水混 合溶劑的容器中，抽真空，充氮?dú)猓亓鞣磻?yīng)后，得乳白色液體；
[000引。將步驟1)所得乳白色液體離心洗涂，干燥后，得呈白色固體粉末的PGMA微球；
[0009] 扣將步驟。所得PGMA微球加入乙二胺和去離子水中回流反應(yīng)，離心洗涂，干燥， 得呈白色固體粉末的PGMA-NHz微球；
[0010] 4)將步驟3)所得PGMA-NHz微球加入兩性離子簇基甜菜堿（CBAA)的甲醇溶劑中 反應(yīng)，離屯、洗涂，干燥，即得呈固體粉末的聚甲基丙締酸縮水甘油微球（PGMA-NHz-CBAA)。W11] 在步驟1)中，所述單體GMA、偶氮二異下臘（AIBN)和聚乙締化咯燒酬（PV巧的質(zhì) 量比可為（50~60) : 1 : 10;所述乙醇與水的體積比可為（8~8.5) : 1;所述回流反應(yīng) 的溫度可為72°C，回流反應(yīng)的時(shí)間可大于化。
[0012] 在步驟2)中，所述離屯、洗涂可采用去離子水離屯、洗涂；所述干燥可采用真空干 燥。
[0013] 在步驟3)中，所述乙二胺與去離子水的體積比可為3 : 2;所述回流反應(yīng)的溫度 可為80°C，回流反應(yīng)的時(shí)間可為12h;所述離屯、洗涂可采用去離子水離屯、洗涂；所述干燥可 義用真至干燥。
[0014] 在步驟4)中，所述反應(yīng)的時(shí)間可為3天；所述離屯、洗涂可采用去離子水離屯、洗涂； 所述干燥可采用真空干燥。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：
[0016] 1)在利用分散聚合法合成PGMA微球時(shí)，GMA:AIBN:PVP質(zhì)量比在（50~ 60) : 1 : 10,乙醇：水體積比為（8~8.5) : 1時(shí)可得到分散性較好的微球，且可控制 PGMA微球的大小在2ym左右。
[0017] 2)在利用簇基甜菜堿對(duì)PGM微球進(jìn)行表面改性時(shí)，避免了傳統(tǒng)的ATRP反應(yīng)中較 嚴(yán)苛的反應(yīng)條件，且避免了重金屬離子化2+的使用，環(huán)境友好。
[0018] 3)利用邁克爾加成反應(yīng)修飾簇基甜菜堿時(shí)，反應(yīng)條件溫和，對(duì)微球的形貌影響較 小，且操作簡(jiǎn)便。
[0019] 4)后處理操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)成本低廉，有較大的合成應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明中PGM微球合成及改性方法流程圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明中PGMA微球的沈M圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明中PGMA-NHz微球的沈M圖。 陽(yáng)02引 圖4為本發(fā)明中PGMA-NHz-CBAA微球的沈M圖。
[0024] 圖5為本發(fā)明中PGMA微球改性前后的紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[00巧]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026] 由圖2可見(jiàn)，本發(fā)明利用分散聚合法制備的PGMA微球大小均一，分散性較好，粒徑 約2ym。
[0027] 由圖3與圖4可見(jiàn)，本發(fā)明所用聚合物微球改性方法對(duì)微球形貌影響較小，修飾后 PGMA微球仍可保持較分散狀態(tài)。
[0028] 由圖4可見(jiàn)，本發(fā)明利用邁克爾加成反應(yīng)可成功的進(jìn)行簇基甜菜堿在PGMA表面的 修飾，1700cm1是PGMAC=0的特征吸收峰，907cm1是PGMA環(huán)氧基團(tuán)的特征吸收峰；乙二 胺處理PGMA微球之后，907cm1處環(huán)氧基團(tuán)的特征吸收峰消失，出現(xiàn)了3300cm1的-NH吸收 峰迪克爾加成反應(yīng)之后，出現(xiàn)了CBAA-C( =0) -N(-H)-特征峰，表明了CBAA在PGMA表面 的成功修飾。
[0029] 表I為本發(fā)明中PGM微球改性前后表面對(duì)蛋白質(zhì)的非特異性吸附表征。由表I 可見(jiàn)，本發(fā)明進(jìn)行PGM微球表面改性前后，表面的蛋白質(zhì)非特異性吸附降低，達(dá)到了對(duì)聚 合物微球改性的目的。
[0030]表1
[0032] 下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例： 陽(yáng)〇3引 實(shí)施例1
[0034](1)稱取0.5g聚乙締化咯燒酬（PVP)，將其溶解在20血8. 5 : 1的乙醇和水混合 溶劑中，溶解后轉(zhuǎn)移到四口燒瓶中。
[0035] 似稱取0.05g偶氮二異下臘（AIBN)和2. 5g甲基丙締酸縮水甘油（GMA)單體，超 聲溶解后轉(zhuǎn)移到四口燒瓶中。
[0036] 做將四口燒瓶超聲IOmin后，四口燒瓶的一口用橡膠塞封化一口連接真空線管 用W抽真空和充氮