[发明专利]一种带有聚合物骨架的糖芯片及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种带有聚合物骨架的糖芯片，其特征在于：所述糖芯片包括芯片基底、基底表面的聚合物骨架、化学桥连分子和糖分子，所述芯片基底通过氨基功能化或羟基功能化、表面修饰引发剂和原位引发聚合反应生成聚合物骨架，所述聚合物骨架和糖分子通过化学桥连分子连接，所述糖分子包括酸性糖分子、中性糖分子和碱性糖分子，所述酸性糖分子含羟基，并含有羧基、硫酸根、磷酸根中的至少一种；所述碱性糖分子含有羟基和氨基；所述中性糖分子含有羟基。

2.根据权利要求1所述的糖芯片，其特征在于：所述聚合物骨架具有与化学桥连分子发生化学反应的羟基官能团；

所述聚合物骨架包括聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸羟丙酯的混聚产物、甲基丙烯酸羟乙酯与甲基丙烯酸寡聚乙二醇的混聚产物、甲基丙烯酸羟丙酯与甲基丙烯酸寡聚乙二醇的混聚产物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的糖芯片，其特征在于：所述酸性糖分子为糖醛酸、唾液酸、糖胺聚糖与寡糖及其衍生物、古罗糖醛酸聚糖与寡糖及其衍生物、甘露糖醛酸聚糖与寡糖及其衍生物、硫酸半乳聚糖与寡糖及其衍生物、果胶多糖与寡糖及其衍生物和岩藻聚糖硫酸酯多糖与寡糖及其衍生物中的至少一种；

所述碱性糖分子为氨基葡萄糖及其衍生物、氨基半乳糖及其衍生物、壳聚糖及其衍生物和壳寡糖及其衍生物中的至少一种；

所述中性糖分子为葡萄糖及其衍生物、甘露糖及其衍生物、果糖及其衍生物、半乳糖及其衍生物、核糖及其衍生物、蔗糖及其衍生物、麦芽糖及其衍生物、葡聚糖及其衍生物和甘露聚糖中及其衍生物的至少一种。

4.根据权利要求1所述的糖芯片，其特征在于：所述化学桥连分子为1,3,5-三氯均三嗪，所述糖分子含有的羟基通过亲核取代反应与1,3,5-三氯均三嗪的N-Cl键反应。

5.权利要求1所述的糖芯片的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

1）在所述芯片基底上通过氨基或羟基功能化、表面修饰引发剂和原位引发单体聚合生成聚合物骨架；

2）修饰于基底表面的聚合物骨架与化学桥连分子在反应溶剂中发生反应，反应温度为0~5℃，时间为8-12 h，聚合物骨架上的羟基与桥连分子的C-Cl发生亲核取代反应；

3）将步骤（2）中反应后的产物与糖分子在反应溶剂中发生反应，反应温度为20 ~30℃，反应时间为8~12 h，糖分子上的羟基与化学桥连分子的C-Cl发生亲核取代反应生成所述糖芯片。

6. 根据权利要求5所述的糖芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中（a）所述基底表面的氨基或羟基功能化为：采用氨基硅烷化试剂在第一反应溶剂中对玻璃、硅片基底进行氨基硅烷化，时间为2-12 h；或采用巯基试剂在第二反应溶剂中对金、银基底进行羟基硅烷化；

（b）基底表面修饰引发剂：在第三反应溶剂中，将引发剂共价修饰于经氨基或羟基功能化后的基底表面，室温反应时间为0.5-8 h；

（c）原位引发聚合物骨架生成：在惰性气氛中，在第四反应溶剂中，基底表面固定的引发剂在催化剂存在下原位引发单体聚合形成聚合物骨架，原位聚合反应温度为20~30℃，反应时间为0.5-6 h。

7.根据权利要求6所述的糖芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤（a）中氨基硅烷化试剂为氨基丙基-三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基二乙氧基硅烷甲基硅烷、氨基丙基二甲基乙氧基硅烷或氨基丙基二甲基甲氧基硅烷中的至少一种，所述第一反应溶剂为甲醇和/或乙醇；

所述巯基试剂为巯基己醇、巯基十一醇，所述第二反应溶剂为甲醇、乙醇、水、甲醇和水的混合溶液、乙醇和水的混合溶液中的一种。

8.根据权利要求6所述的糖芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤（b）中第三反应溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中的一种与吡啶或三乙胺的混合溶液。