[發(fā)明專利]具有多孔結(jié)構(gòu)的手性聚合物微球及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811149089.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110964142B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昂;陸嘉偉;N·L·阿伯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F122/20
• 分類號(hào): C08F122/20;C08J9/26;B01J20/29;B01D15/38
• 代理公司: 北京嘉和天工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲;繆策

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有多孔結(jié)構(gòu)的手性聚合物微球，手性聚合物微球由同心的多層殼結(jié)構(gòu)組成，多層殼結(jié)構(gòu)的各層之間形成螺旋構(gòu)象，手性聚合物微球具有光學(xué)活性。本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備具有多孔結(jié)構(gòu)的手性聚合物微球的方法，包括：形成均勻的液晶混合物，其中液晶混合物包含反應(yīng)性液晶、非反應(yīng)性液晶、手性添加劑和聚合引發(fā)劑；將液晶混合物乳化形成液晶微滴分散在連續(xù)相中；聚合液晶微滴中的反應(yīng)性液晶，形成中間微球；從中間微球中移除未聚合的非反應(yīng)性液晶和手性添加劑，形成手性聚合物微球。本發(fā)明公開(kāi)的手性聚合物微球具有多孔結(jié)構(gòu)和在溶劑中可溶脹的特性，可用作手性色譜分離的固定相，提高手性分離的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物微球領(lǐng)域，特別涉及具有多孔結(jié)構(gòu)的手性聚合物微球及其制備方法。

背景技術(shù)

手性是自然界的重要的特征，隨著生命科學(xué)的發(fā)展，對(duì)光學(xué)純物質(zhì)的需求量也日漸增加，手性分離日益引起人們的關(guān)注。而隨著手性分離和分析領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對(duì)于手性材料的手性識(shí)別效率和拆分范圍提出了更高的要求，因此設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新型具有高效手性識(shí)別能力的手性材料已成為該領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題之一。目前手性分離常用的方法主要是手性色譜法，其通過(guò)在色譜柱中引入手性環(huán)境，使光學(xué)異構(gòu)體對(duì)色譜柱的吸附力呈現(xiàn)出差異，最終達(dá)到分離光學(xué)異構(gòu)體的目的。現(xiàn)有手性色譜柱大多通過(guò)鍵合手性基團(tuán)、手性填充或手性涂層等方式，在色譜柱的固定相表面上構(gòu)建手性環(huán)境，其中多糖類衍生物手性固定相憑借手性分離性能好、手性識(shí)別范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在色譜中廣為應(yīng)用。但由于此類手性固定相通過(guò)涂覆或化學(xué)鍵合的手段獲得，多糖衍生物的含量較低，承載能力有限，極大地限制了固定相在大規(guī)模制備分離領(lǐng)域的應(yīng)用。

聚合物微粒由于具有可控的尺寸、形狀、以及巨大的比表面積結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于生化分離、反應(yīng)催化、細(xì)菌檢測(cè)和藥物釋放等領(lǐng)域。在生化分離中，聚合物微球的主要應(yīng)用是作為色譜柱的固定相，具有較好的機(jī)械穩(wěn)定性、較高的分離容量、容易制備且生產(chǎn)成本比較低的優(yōu)點(diǎn)。而聚合物微球作為手性固定相，也僅通過(guò)鍵合手性基團(tuán)、手性填充或手性涂層等方式，在聚合物微球表面構(gòu)建手性環(huán)境，同樣具有手性點(diǎn)分布不均勻、手性分離承載能力弱的缺點(diǎn)。

因此，需要一種手性聚合物微球，其無(wú)需化學(xué)鍵合或涂覆的方式進(jìn)行手性修飾，制備方法更簡(jiǎn)單，可直接生成手性的立體結(jié)構(gòu)，從而提高手性固定相的承載能力，且作為手性固定相時(shí)，具有更大的分離承載能力，以改善手性分離的效果。

發(fā)明內(nèi)容

為滿足上述需求，本發(fā)明一方面提供一種具有多孔結(jié)構(gòu)的手性聚合物微球，所述手性聚合物微球由同心的多層殼結(jié)構(gòu)組成，且多層殼結(jié)構(gòu)的各層之間形成螺旋構(gòu)象，手性聚合物微球具有光學(xué)活性。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的手性聚合物微球在不同的溶劑中呈現(xiàn)不同的溶脹狀態(tài)。溶劑包括水和有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑為四氫呋喃、甲苯、乙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺等。

在一些實(shí)施方案中，手性聚合物微球在乙醇中溶脹后的平均粒徑為10微米到150微米。

本發(fā)明另一方面提供一種制備手性聚合物微球的方法，包括：

(I)形成均勻的液晶混合物，其中液晶混合物包含反應(yīng)性液晶、非反應(yīng)性液晶、手性添加劑和聚合引發(fā)劑；

(II)通過(guò)乳化使液晶混合物形成分散在連續(xù)相中的液晶微滴；

(III)聚合液晶微滴中的反應(yīng)性液晶，形成中間微球；

(IV)從中間微球中移除未聚合的非反應(yīng)性液晶和手性添加劑，形成手性聚合物微球。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，乳化的方式為膜乳化。

在一些實(shí)施方案中，連續(xù)相包含微滴穩(wěn)定輔助劑。在優(yōu)選實(shí)施方案中，微滴穩(wěn)定輔助劑為表面活性劑。

在一些實(shí)施方案中，聚合方式可以是光聚合、熱聚合或輻射聚合。在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合方式為光聚合。