[发明专利]基于原子转移自由基聚合的硼亲和整体柱及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于原子转移自由基聚合的硼亲和整体柱及其制备方法。制备基柱多孔聚合物整体柱原料的质量组成：溴化亚铜0.34‑0.68%，乙二醇二甲基丙烯酸酯41‑46%，甲醇26‑36%，正己烷20‑30%，2‑溴丙酸乙酯0.14‑0.28%，五甲基二乙烯三胺0.42‑0.84%；再利用原子转移自由基聚合在基柱多孔聚合物整体柱接枝硼亲和聚合物链，制备硼亲和整体柱，原料的质量组成：4‑乙烯基苯硼酸3.3‑6.4%，五甲基二乙烯三胺0.23‑0.45%，双蒸水12‑20%，异丙醇75‑84%，水合肼（80%）0.45‑0.86%，溴化亚铜0.19‑0.28%。本发明制备方法简单，对顺二羟基类物质具有特异性吸附能力，且亲和力高、容量高，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于原子转移自由基聚合的硼亲和整体柱及其制备方法，具体是首先基于原子转移自由基聚合制备含表面引发剂的多孔整体柱基柱，再利用原子转移自由基聚合在多孔整体柱基柱内表面接枝硼亲和聚合物链，制备硼亲和整体柱。该整体柱对于含顺二羟基基团的化合物，如邻苯二酚、腺苷、迷迭香酸、肾上腺素、糖蛋白等，具有特异性吸附能力。

背景技术

原子转移自由基聚合（ATRP）是最具工业化前景的活性/可控自由基聚合方法之一，其产物分子量分布窄、链结构规整，且反应条件温和、反应过程易控、可聚合的单体种类多。表面引发ATRP（SI-ATRP）特别适合于固体材料表面接枝聚合物，特别是表面含有引发剂的固体材料。固体材料上的引发剂为聚合物链的起点，聚合物链长度随聚合时间延长而增长，固体材料上引发剂的密度决定聚合物链密度（参见Chen S., Dong X., Zha L.,Progress in Chemistry, 2015, 27, 831-840）。

硼亲和整体柱是对顺二羟基类化合物具有选择性识别的固定相材料，可用于分离富集糖、儿茶酚类、糖肽、核苷、糖蛋白等物质。在较高pH条件下，硼酸配基能与顺二羟基（顺二羟基类化合物）共价结合形成五元（或六元）环状酯，该酯在酸性条件下解离，从而释放出顺二羟基类化合物，达到有效的分离富集作用。Li等通过一步反应，制备毛细管硼亲和整体柱，其对邻苯二酚的最大结合量为49.5 μmol g^-1（参见Li Q., Lü C., Li H., Liu Y.,Wang H., Wang X., Liu Z., J. Chromatogr. A, 2012, 1256, 114-120）。Yang等通过一步法，以金属有机化合物凝胶为致孔剂，制备大孔硼亲和整体柱，其对邻苯二酚的最大结合量为79.9 μmol g^-1（参见Yang F., Lin Z., He X., Chen L., Zhang Y., J.Chromatogr. A, 2011, 1218, 9194-9201）。Li等通过三步，以树枝状PEI为放大骨架，制备毛细管硼亲和整体柱，其对腺苷的最大结合量为102.1 μmol g^-1（参见Li D., Li Y., X.Li Y., Bie Z., Pan X., Zhang Q., Liu Z., J. Chromatogr. A, 2015, 1384, 88-96）。但已有硼亲和整体柱普遍结合容量低或制备过程繁琐。所以，值得进一步研究高结合容量的硼亲和整体柱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原子转移自由基聚合的硼亲和整体柱及其制备方法，可以克服现有硼亲和整体柱吸附容量低的缺点。利用两步ATRP反应方法制备硼亲和整体柱，该整体柱吸附容量高，对顺二羟基类物质具有特异性吸附能力，且亲和力高、容量高，能够直接分离、富集复杂样品中的顺二羟基类物质。本发明是制备方法简单，具有广阔的应用前景。

本发明提供的原子转移自由基聚合的硼亲和整体柱的原料的质量百分数组成：

表面含有引发剂的基础多孔聚合物整体柱原料的质量百分数：

溴化亚铜 0.34- 0.68 %

乙二醇二甲基丙烯酸酯 41-46 %