[发明专利]聚丙烯酸球刷的活性聚合制备方法及其应用

权利要求书

1.一种聚丙烯酸球刷的活性聚合制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、合成硅烷化RAFT链转移试剂；

步骤二、将所述硅烷化RAFT链转移试剂通过一步反应接枝固定到球形固相载体表面；

步骤三、通过RAFT聚合方法在所述接枝有RAFT链转移试剂的载体表面形成聚丙烯酸毛刷结构，最终得到聚丙烯酸球刷；

其中，所述球形固相载体为表面带有羟基基团的微球；

所述硅烷化RAFT链转移试剂的分子结构如下：

其中：R为-C_nH_2n+1，n＝2-12、或苄基。

2.如权利要求1所述的制备方法，其中，步骤一的具体过程如下：

将R-SH与无机碱溶于有机溶剂中，于10-60℃下反应10-60分钟；然后将二硫化碳逐滴加入该体系中，加完于10-60℃下继续反应10-60分钟；再向体系中加入对氯4-苯基三甲氧基硅烷，于10-60℃下继续反应2-24小时；浓缩有机相，加入非极性有机溶剂，过滤，将得到的液体浓缩后通过柱层析纯化，得到硅烷化RAFT链转移试剂；

其中，所述无机碱与R-SH的摩尔比为1∶1-4；R-SH与二硫化碳的摩尔比为1∶1-4；R-SH与对氯4-苯基三甲氧基硅烷的摩尔比为1∶1-4。

3.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述无机碱为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钾或氢氧化钾；所述有机溶剂为四氢呋喃、乙醇、甲苯、二氯甲烷或丙酮；所述非极性有机溶剂为二氯甲烷、丙酮或甲苯。

4.如权利要求2或3所述的制备方法，其中，所述浓缩液进行柱层析时淋洗剂为乙酸乙酯-石油醚、乙酸乙酯-正己烷、或二氯甲烷-石油醚体系，淋洗剂的配比为1∶1-100。

5.如权利要求1所述的制备方法，其中，步骤二的具体过程如下：

将所述球形固相载体与硅烷化RAFT链转移试剂分散在乙醇中，加热回流24小时，产物经乙醇洗涤后分散在乙醇中，得到表面由硅烷化RAFT链转移试剂修饰的球形固相载体。

6.如权利要求1所述的制备方法，其中，步骤三的具体过程如下：

将表面由硅烷化RAFT链转移试剂修饰的球形固相载体分散在N，N-二甲基甲酰胺中，加入丙烯酸、自由的RAFT链转移试剂、偶氮二异丁腈，在70℃反应3小时，产物经乙醇洗涤后分散在乙醇中，得到聚丙烯酸球刷；

其中，所述自由的RAFT链转移试剂为C₆H₅CH₂SCS₂C₂H₅、C₆H₅CH₂SCS₂C₃H₇、C₆H₅CH₂SCS₂C₄H₉、C₆H₅CH₂SCS₂C₁₂H₂₅或C₆H₅CH₂SCS₂CH₂C₆H₅。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的聚丙烯酸球刷。

8.如权利要求7所述的聚丙烯酸球刷在蛋白高密度固定化中的应用。

9.一种如权利要求7所述的聚丙烯酸球刷在蛋白高密度固定化中的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，对聚丙烯酸球刷进行活化；

步骤二，将蛋白固定在活化后的聚丙烯酸球刷上；

步骤三，对步骤二形成的球刷与蛋白的复合物进行洗涤、封闭与保存。

10.如权利要求9所述的应用方法，其特征在于，具体应用过程如下：

步骤一，对聚丙烯酸球刷分散在缓冲液中，加入EDC和NHS，室温下混合后得到活化后的聚丙烯酸球刷，用所述缓冲液洗涤三次；

步骤二，将所述活化后的聚丙烯酸球刷与蛋白在所述缓冲液中混合，并在37℃下反应2小时，得到球刷与蛋白的复合物；

步骤三，用封闭液洗涤所述复合物；将复合物分散在所述封闭液中并在4℃下混合过夜；然后用保存液洗涤复合物，最终将复合物分散在所述保存液中；

其中，所述缓冲液为10mM的含有或不含有0.05wt.％的吐温-20的磷酸二氢钠/磷酸氢二钠缓冲液，所述缓冲液的pH为7.2～7.6；

所述封闭液为含有0.1wt.％BSA、0.2wt.％BSA或0.5wt.％甘氨酸的磷酸二氢钠/磷酸氢二钠缓冲液；

所述保存液为含有0.1wt.％BSA和0.05wt.％吐温-20的磷酸二氢钠/磷酸氢二钠缓冲溶液。