[发明专利]一种温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒及其制备方法与用途

说明书

本发明公开了温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒及其制备方法与用途。该温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒包括纳米粒和位于所述纳米粒表面的温敏硼亲和聚合物链层，所述温敏硼亲和聚合物链层由温敏性单体和硼酸单体聚合得到，所述温敏硼亲和聚合物链层包括Wulff型硼酸。本发明通过调节温度即可实现在中性条件下捕获/释放顺式二羟基化合物，还可以实现较高的吸附容量和回收率，而且避免了pH调节操作，以及苛刻的酸性洗脱条件，大大提高了硼酸亲和材料的重复使用率，降低了选择性富集纯化顺式二羟基化合物的成本。

技术领域

本发明属于环境响应型材料领域，具体涉及一种温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒及其制备方法与用途。

背景技术

近年来，顺式二羟基化合物(糖蛋白、糖肽、核苷、木犀草素等)在生命科学、临床医学以及食品质量安全等多个学科中备受关注。由于顺式二羟基化合物在复杂样品基质中的含量较低，并存在严重的基质干扰，所以选择性富集与净化对于检测分析顺式二羟基化合物具有十分重要的意义。硼亲和是目前选择性富集顺式二羟基化合物的唯一手段，其原理是硼酸配基与顺式二羟基化合物在碱性条件下形成稳定的五元环，并在酸性条件下解离。然而，碱性识别条件不仅带来复杂的pH调节操作，而且容易使得顺式二羟基化合物氧化分解。解决上述问题的有效方法是降低硼酸配基的pKa值，使硼酸配基能够在较低的pH条件下处于去质子化状态，从而与顺式二羟基形成五元环结构。发展Wulff型硼酸是目前降低硼酸配基pKa的常用方法之一，具体途径为在硼酸配基中引入B-N配位键。然而硼亲和的顺式二羟基富集纯化方法中存在洗脱条件苛刻、回收率差、硼亲和作用位点易于被破坏及重复使用性差等亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒，其包括纳米粒和位于所述纳米粒表面的温敏硼亲和聚合物链层，所述温敏硼亲和聚合物链层由包括温敏性单体和硼酸单体的单体聚合得到，所述温敏硼亲和聚合物链层包括Wulff型硼酸。优选地，所述Wulff型硼酸包括B-N配位键。进一步地，所述B-N配位键中的B可以来自于温敏硼亲和聚合物链层中的部分B或全部B。

根据本发明的温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒，其平均粒径为40-200nm。

根据本发明的温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒，所述纳米粒可以选自无机材质纳米粒、有机聚合物材质纳米粒和有机-无机材质纳米粒中的至少一种。例如，所述无机材料纳米粒可以为金属纳米粒(如磁性Fe₃O₄纳米粒)、硅纳米粒(如SiO₂纳米粒)；所述有机聚合物材质纳米粒可以选自人工合成聚合物材质的纳米粒或者天然聚合物材质的纳米粒。进一步地，所述纳米粒的平均粒径可以为10-40nm。优选地，所述纳米粒可以为功能化修饰的，例如为磁性纳米颗粒，例如可以选自端基带有双键的硅烷偶联剂修饰的磁性纳米颗粒，或者选自卤素修饰的磁性纳米颗粒；示例性地，所述纳米粒可以为3-甲基丙烯酸丙基三(三甲氧基硅)功能化磁性纳米颗粒。

根据本发明的温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒，所述温敏硼亲和聚合物链层可以全部包覆或部分包覆在所述纳米粒表面。

根据本发明的温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒，所述温敏性单体为寡聚乙二醇类温敏单体。例如，所述寡聚乙二醇类温敏单体可以选自2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO₂MA)和寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)等中的至少一种。优选地，所述OEGMA的数均分子量Mn为300-1000g·mol^-1，例如400-700g·mol^-1，示例性地，Mn为475g·mol^-1。

根据本发明的温敏Wulff型硼亲和纳米颗粒，所述硼酸单体为含有双键的硼酸衍生物，例如可以为4-乙烯基苯硼酸(VPBA)、3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)、2-乙烯苯硼酸等中的至少一种；优选为VPBA。