[發明專利]一種多孔有機聚合物的制備及其應用

有效

• 申請號: 201710556809.6
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107325231B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 劉永峰;王浩;邸多隆
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C08F261/04
• 分類號: C08F261/04;C08F212/08;C08F222/14;C08G73/06;B01D15/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種聚多巴胺改性聚苯乙烯?乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有機聚合物的制備方法和應用，包括聚苯乙烯?乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚多巴胺改性聚苯乙烯?乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有機聚合物的制備。采用反膠束溶脹法制備聚苯乙烯?乙二醇二甲基丙烯酸酯，以苯乙烯為單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，致孔劑為聚乙烯醇合成多孔有機聚合物顆粒。經過聚多巴胺涂敷改性，制備得到聚多巴胺改性聚苯乙烯?乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有機聚合物，其親水性能，機械性能和對多肽、蛋白質、多糖等生物大分子的吸附性能都明顯增加。

技術領域

本發明屬于有機高分子聚合物的制備和生物分子分離領域，具體涉及一種聚多巴胺改性的聚苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有機聚合物的制備及在生物分子分離領域的應用。

技術背景

多孔有機聚合物(Porous Organic Polymers，POPs)是一類非離子、高度交聯、具有大量孔結構的有機高分子聚合物的總稱，是由聚合單體、交聯劑、致孔劑、分散劑等在特定條件下經聚合反應制備而成。聚合物合成以后，除去致孔劑，就會形成孔徑多樣、形狀各異、互相貫通的孔穴，表現為多孔立體網狀結構，在干燥狀態下其內部具有較高的孔隙率，且孔徑較大。因此，POPs可以作為一種有機高分子聚合物吸附劑應用于從溶液中吸附特定結構的化合物，這在分離分析領域是一種重要的發展。由于具有良好的吸附性能，POPs已經廣泛應用于工業脫色、環境保護、生物醫藥等領域，并且越來越吸引人們的關注。

為了提高POPs的吸附性能，通常采用在POPs表明改性的方法。目前，常用的對高分子聚合物顆粒表面改性方法有2種：物理吸附與化學鍵合。物理吸附即在聚合物顆粒表面涂敷一層或多層同時含有親水基團的聚合物，經過一系列的后交聯以得到穩定的親水顆粒；化學鍵合則常需要在聚合物顆粒表面先鍵合上活性基團，然后再利用其基團活性與親水性聚合物發生反應，以達到消除疏水的目的。常見的可用來鍵合的高分子有聚乙烯醇，聚乙二醇，以及環糊精等。

但是，對生物分子來說，尤其是多肽、蛋白質、多糖等生物大分子，其分子量大、分子尺寸大、作用位點多，目前常用的POPs，包括改性后的POPs，對生物分子的吸附性能相對較差。其中，使用最廣泛的是聚苯乙烯-二乙烯基苯POPs，但是其表面存在大量的苯環及懸掛雙鍵，具有疏水性較強、孔徑小等缺陷，嚴重影響其在多肽、蛋白質、多糖等分離領域的應用。

發明內容

本發明提供一種多孔有機聚合物的制備方法及在生物分子分離領域的應用技術，即一種使用聚多巴胺(PDOPA)改性的聚苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯POPs，制備的親水性POPs表面具有大量的羥基，可提高其親水性及吸附性能，同時改性后的POPs擁有更強的機械強度，有利于提高該POPs對生物分子的分離性能。

本發明首先提供一種苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚物，其制備方法包括如下的步驟：

1)將0.2～2質量份的聚乙烯醇高溫溶解水相溶液中，再加入0.01～1質量份的表面活性劑、0.01～1質量份的電解質、0.01～1質量份的對苯二酚，混合制成連續相。

2)將0.1～1質量份的過氧化苯甲酰、0.1～1質量份的十六烷、1～10質量份的司盤80、1～10質量份的苯乙烯，以及0.5～10質量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯進行混合，超聲處理后得到分散相。

3)將步驟1)中的連續相與步驟2)的分散相混合加入到反應容器中，無氧環境下持續攪拌，加熱聚合5～20h后進行過濾，將過濾得到的固體物依次用水、乙醇或甲醇、丙酮或正己烷洗滌后，干燥得到苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚物。

上述步驟1)中的高溫為50～400℃；

上述步驟1)中的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、硫酸化蓖麻油和甘膽酸鈉中的任一種或幾種組合；

上述步驟1)中電解質為硫酸鈉和碳酸鈉中的任一種或兩種組合；