[发明专利]一种含有叠氮功能基团的线性水凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及一种含有叠氮功能基团的线性水凝胶的制备方法。含有叠氮功能基团的水凝胶可以通过点击化学反应连接核酸分子，在基因测序领域有重要用途。制备方法主要步骤包括：混合丙烯酰胺单体与丙烯酰胺叠氮单体；加入水溶性引发剂，所述水溶性引发剂为过硫酸钾和TEMED组成的氧化还原引发体系；所述的引发剂与丙烯酰胺单体质量比为0.01～0.1；然后在15‑30℃条件下反应10‑30h，经异丙醇沉淀收集，即得到含有叠氮功能基团的线性水凝胶。

技术领域

本发明涉及一种含有叠氮功能基团的线性水凝胶的制备方法，可以有效固载核酸分子，属于基因测序领域。

背景技术

水凝胶是一种亲水的三维网络结构的凝胶。水凝胶有很好的亲水性，适用于水相反应体系。水凝胶被大量的应用于生物、化学等领域。水凝胶的合成方法很多，并且合成方法直接影响了水凝胶的性能。水凝胶具有较好的生物相容性、低免疫反应和结构中潜在的生物活性基序列等优点，已经广泛地被研发用于再生医学、药物递送和组织粘附等，还可被设计用于组装细胞外基质，为细胞生长和组织的形成提供三维支撑，已被广泛地应用于3D细胞培养。另外，结合点击化学，水凝胶可以连接多种功能性分子，能够广泛应用于生物材料等方面。特别的，水凝胶可以应用到基因测序领域，作为核酸固载的介质。目前还没有特别合适的固载核酸的专门用于基因测序的水凝胶。本发明公开一种含有叠氮功能基团的线性水凝胶的制备方法，合成的N3功能基团的线性水凝胶的制备方法，工艺简便，适于生产，同时水凝胶生物兼容性好，可有效实现水凝胶在修饰后的芯片上固载及核酸分子在水凝胶上固载。

发明内容

本发明所述的目的是这样实现的，本发明提供一种含有叠氮功能基团的线性水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将丙烯酰胺单体、功能性丙烯酰胺单体溶于溶剂中，搅拌混合均匀，其中功能性丙烯酰胺单体与丙烯酰胺单体质量比0.1～0.5；

(2)向步骤(1)的体系中加入水溶性引发剂；所述水溶性引发剂为过硫酸钾和TEMED组成的氧化还原引发体系；所述的引发剂与丙烯酰胺单体质量比为0.01～0.1；

(3)步骤(2)的体系在15-30℃条件下反应10-30h，经异丙醇沉淀收集，即得到含有叠氮功能基团的线性水凝胶。

根据优选的实施方式，步骤(1)中所述溶剂为水。

根据优选的实施方式，所述步骤(1)中甲基丙烯酰胺叠氮单体与丙烯酰胺单体质量比为0.1～0.5。

根据优选的实施方式，步骤(1)中，所述丙烯酰胺单体与所述溶剂的质量比为：0.01～0.05。

根据优选的实施方式，步骤(2)中，所述所述的引发剂与丙烯酰胺单体质量比为0.01～0.1。

根据优选的实施方式，步骤(3)中，所述所述聚合反应的温度为室温；所述聚合反应时间为24h；

根据优选的实施方式，所述步骤(3)中水凝胶分子量特征区间在5000-100000。

根据优选的实施方式，步骤(1)中，所述的功能性丙烯酰胺单体是指，具有叠氮基团能用来固载核酸的甲基丙烯酰胺叠氮单体；所述的甲基丙烯酰胺叠氮单体与丙烯酰胺单体质量比为0.1～0.5。

根据优选的实施方式，可以替代的选择，步骤(2)中，所述的水溶性引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钾和过硫酸铵和四甲基乙二胺，优选过硫酸钾和四甲基乙二胺，引发剂与丙烯酰胺单体质量比为0.01～0.1。

根据优选的实施方式，步骤(3)中，所述聚合反应的温度为室温；所述聚合反应时间为24h。

本发明提供一种含有叠氮功能基团的线性水凝胶的制备方法，包括如下步骤：