[發明專利]一種原位構筑PAMAM樹形大分子多孔聚合物異質微球的方法及應用

在審

• 申請號: 202210942163.6
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115160501A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 牛余忠;陳厚;唐本田;劉同河;孫昌梅;劉永峰
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: C08F257/02
• 分類號: C08F257/02;C08F212/08;C08F212/36;C08F226/02;C08J3/12;C08J9/28;B01J20/26;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 煙臺鈞灃專利代理事務所(普通合伙) 37340
• 代理人: 高峰

本發明公開了一種原位構筑PAMAM樹形大分子多孔聚合物異質微球的方法：1)將磺化聚苯乙烯微球分散在十二烷基硫酸鈉水溶液中，加入1?氯代十二烷和十二烷基硫酸鈉水溶液的乳液，在40?60℃、500?1000rpm的條件下攪拌12?24h，制得磺化聚苯乙烯微球乳液，保溫備用；2)向所得乳液中加入苯乙烯、二乙烯基苯、PAMAM樹形大分子單體、AIBN和十二烷基硫酸鈉水溶液，乳化后置于反應器中反應4?8h；3)向反應器中加入聚乙烯醇水溶液，通氮氣15min，升溫至60?80℃，繼續反應12?16h，用乙醇和水將產物先后各洗滌三次，凍干至恒重，即得。

技術領域

本發明涉及樹形大分子制備吸附材料，尤其涉及一種原位構筑PAMAM樹形大分子多孔聚合物異質微球的方法及應用。

背景技術

蛋白質在催化生命體內各種反應、調節代謝、抵御外來物質入侵及控制遺傳信息等方面都起著至關重要的作用。高純度的蛋白質樣品是進行生命科學研究以及蛋白質分析的基礎。因此，對目標蛋白質的吸附分離是進行后續研究的必要條件。血紅蛋白是具有生物傳氧功能的重要蛋白質，它可以與多種內源性和外源性配體結合，是一種很好的His-tag模型蛋白。所以對血紅蛋白的分離純化具有重要的現實意義。在眾多血紅蛋白中，牛血紅蛋白具有細胞高度特化、沒有細胞核和眾多細胞器、幾乎全是血紅蛋白等優點，常被選做作為吸附分離研究對象的典型代表。

多孔聚合物微球作為一類常用的吸附分離材料，在蛋白質分離領域具有廣泛的應用。然而，傳統的多孔聚合物微球往往具有均質的化學組成，為了提高對目標蛋白分子的分離效率，通常對其進行表面化學修飾。然而，表面化學修飾往往造成微球功能基團修飾密度低、分布不均勻、孔道堵塞等問題，從而導致背景分子的非特異性吸附，難以實現復雜環境下目標蛋白分子的高效分離。

為了克服表面修飾帶來的表面缺陷和非特異性吸附的缺點，研究者發展了許多方法來取代傳統的表面改性策略。例如，通過蝕刻化學使MOF脫掉羧酸，避免了任何外來基團的引入。或者采用嵌段共聚物自組裝方法制備了具有三重周期性的連續最小表面的聚苯乙烯-b-聚丙烯酸多孔微球。近年來，通過界面聚合法構筑具有異質結構的多孔聚合物微球為新型高效吸附分離材料的制備提供了新的思路。聚酰胺-胺(PAMAM)樹形大分子含有大量集中的叔胺、酰胺和氨基功能基團，且各功能基團隨樹形大分子代數增加呈規律性增加和排布，因此對蛋白分子具有優異的結合能力。如果合成出含C＝C雙鍵的PAMAM樹形大分子親水單體，進一步通過與苯乙烯、二乙烯基苯等疏水單體的乳液界面聚合原位構筑基于樹形大分子的親水/疏水聚合物異質微球，可望得到功能基含量高、分布均勻、組成和結構可調的基于PAMAM樹形大分子的新型多孔聚合物異質微球，從而實現對蛋白分子的高效分離。

發明內容

針對表面修飾制備的多孔聚合物微球存在的天然缺陷，本發明公開一種原位構筑PAMAM樹形大分子多孔聚合物異質微球的方法，該方法直接將功能基團通過原位構筑的方式引入到多孔聚合物異質微球中，以避免表面功能基修飾密度低、分布不均勻等缺陷，從而實現從復雜生物樣品中有效分離蛋白質等生物分子。本發明方法包括以下步驟：

1)將磺化聚苯乙烯(SPS)微球分散在十二烷基硫酸鈉水溶液中，加入1-氯代十二烷和十二烷基硫酸鈉水溶液的乳液，在40-60℃、500-1000rpm的條件下攪拌12-24h，制得SPS微球乳液，保溫備用；

2)向步驟1)所得SPS微球乳液中加入苯乙烯(ST)、二乙烯基苯(DVB)、PAMAM樹形大分子單體、AIBN和十二烷基硫酸鈉水溶液，乳化后置于反應器中反應4-8h；

3)步驟2)的反應結束后，向反應器中加入聚乙烯醇水溶液，通氮氣15min，升溫至60-80℃，繼續反應12-16h，用乙醇和水將產物先后各洗滌三次，凍干至恒重，即得。