[發明專利]一種聚乙二醇功能性鍵合硅膠的制備及其用途

在審

• 申請號: 201810146473.0
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108311126A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王金鵬;孟小兵;范浩然;邱超;秦洋;金征宇
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J20/285
• 分類號: B01J20/285;B01J20/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明涉及功能材料合成技術領域，尤其是涉及一種聚乙二醇功能性鍵合硅膠的制備及其用途，制備方法包括以下步驟：步驟1：對硅膠進行活化，得到羥基功能化的硅膠；步驟2：在羥基功能化的硅膠表面接枝硅烷偶聯劑；步驟3：將聚乙二醇溶于有機溶劑中，向其中加入氫化鈉，室溫下攪拌至不再產氣，過濾以除去未反應的氫化鈉，向濾液加入步驟2中的產物，加入催化劑，在惰性氣體保護下攪拌回流，產物過濾并洗滌，干燥，得到聚乙二醇功能性鍵合硅膠，聚乙二醇與步驟2中產物的質量比為(0.5～2):(1.0～1.8)，該方法能夠將大分子量的聚乙二醇接枝到硅膠表面，而且方法簡單，得到的聚乙二醇功能性鍵合硅膠對α?環糊精有良好的選擇分離的效果。

技術領域

本發明涉及功能材料合成技術領域，尤其是涉及一種適用于柱層析色譜分離的聚乙二醇功能性鍵合硅膠，本發明還涉及該鍵合硅膠的制備方法和用途。

背景技術

超分子化學是研究以非共價鍵弱相互作用力結合起來的復雜有序并且有特定功能的分子集合體的化學，超分子(多為環狀結構)可以利用分子間相互作用力和立體尺寸效應，選擇性地與目標分子識別，發生超分子的自組裝行為。環糊精(cyclodextrin，CD)是由D-吡喃型葡萄糖單元通過α-(1→4)-糖苷鍵連接而成的一類環狀低聚麥芽糖，由于其具有疏水空腔和親水表面，可以作為主體化合物與無機、有機和生物分子結合生成主客體包合物，從而體現出環糊精的分子識別作用，使其成為超分子化學領域中重要的一類主體化合物。環糊精可以和親水性的聚乙二醇(PEG)自組裝形成超分子水凝膠，所形成的凝膠一般具有良好的可降解性和觸變性，容易對外界環境的刺激做出響應，使其在控制釋放、組織培養、溫和分離、凝膠推進劑制備、信息存儲與感知等方面表現出巨大的應用潛力。目前尚無人關注利用自組裝對環糊精進行選擇性分離，而且由于水凝膠自身剪切變稀的特性以及對外界環境刺激的敏感性，使得凝膠無法直接用于α-環糊精(α-CD)的分離。

α-CD的大量制備分離一般采用控制工藝，即在酶反應體系中加入適當的癸醇，使合成的α-CD與之形成不溶于水的復合物而沉淀，這種沉淀作用能減輕α-CD對反應的抑制，達到增加收率的目的。然而癸醇在使用過程中也存在一些不利因素，如它的沸點高達229℃，很難從水溶液中去除，且水蒸氣蒸餾法存在能耗過高、危險系數大、費時、稀釋反應母液等缺點。盡管通過薄層色譜、高效陰離子交換色譜、高效液相色譜和毛細管電泳能夠分離得到較高純度的α-CD，但是其分離量是非常有限的，不能滿足對α-CD日益增長的需求。

硅膠柱分離法是目前廣泛使用的一種分離純化技術，硅膠有良好的機械穩定性、化學穩定性和熱穩定性，不會滋生微生物，其表面有大量的硅羥基具有很好的可塑性，具有剛性的框架結構，價格低廉易獲取。對硅膠表面進行化學改性，形成具有特定功能的化學鍵合硅膠，已成為色譜填料領域常見的方法。目前，已有報道，將聚合度為2-10的聚乙二醇接枝到硅膠上，用于對有機化合物的選擇性分離，但是，其制備方法復雜，而且小分子量的聚乙二醇對α-CD的選擇性分離程度并不高，而大分子量的聚乙二醇空間位阻大，導致其反應活性低，難以嫁接到硅膠表面。因此，開發一種簡單有效的制備方法，能將大分子量的聚乙二醇接枝到硅膠表面，就顯得尤為重要。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種聚乙二醇功能性鍵合硅膠，同時本發明還提供該鍵合硅膠的制備方法以及用途，該方法能夠將大分子量的聚乙二醇接枝到硅膠表面，而且方法簡單，得到的聚乙二醇功能性鍵合硅膠對α-環糊精有良好的選擇分離的效果。

本發明提出的一種聚乙二醇功能性鍵合硅膠，其結構式為：

n＝10-97。

本發明提出的聚乙二醇功能性鍵合硅膠的制備方法，包括下述步驟：

步驟1：對硅膠進行活化，得到羥基功能化的硅膠；

步驟2：在羥基功能化的硅膠表面接枝硅烷偶聯劑；

步驟3：聚乙二醇功能性鍵合硅膠的制備：