[发明专利]一种基于金表面的糖敏智能水凝胶及其合成方法

摘要

本发明涉及一种基于金表面的糖敏智能水凝胶及其合成方法，该水凝胶的制备方法可分为三步：首先将金片进行预处理，使其表面带有-OH；然后先后利用硅烷偶联剂和酸酐在金表面上高效地引入双键；最后以丙烯酰胺基苯硼酸为单体，葡萄糖分子为模板，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，通过紫外光引发聚合在金表面合成水凝胶，反应完后洗去葡萄糖分子，即在金片表面的水凝胶膜上留下大量的葡萄糖分子印迹空穴。本发明中涉及的基于金表面硼酸类葡萄糖敏感型印迹水凝胶未来有望应用于生物信号检测领域，实现人体生理条件下葡萄糖及其他生理指标的动态识别与检测。

主权项

一种基于金表面的糖敏智能水凝胶及其合成方法，其特征为包括如下步骤：（1）金片表面预处理：将金片置于配置好的皮尔试剂（Piranha）中，超声10 ~ 60 min，然后分别用丙酮、乙醇、二次蒸馏水超声清洗，压缩气体吹干；其中，皮尔试剂的配置为浓H2SO4：H2O2=5 ~ 10 : 3（V:V）；（2）氨基化：将一定量的硅烷偶联剂溶解于溶剂中，将处理过的金片置于上述溶液中，惰性气氛，在50 ~ 110 ℃反应5 ~ 12 h后，依次用无水乙醇和二次蒸馏水将金片冲净，压缩气体吹干；其中，硅烷偶联剂的浓度= 2 ~ 5 mmol/L；（3）双键化：将一定量的酸酐溶解于溶剂中，将步骤（2）中所述的金片置于上述溶液中，在25 ~ 50 ℃反应5 ~ 20 h后，依次用无水乙醇和二次蒸馏水将金片冲净，压缩气体吹干；其中，酸酐的浓度= 0.5 ~ 2 mol/L；（4）聚合：将葡萄糖﹑丙烯酰胺基苯硼酸，加入到二甲基亚砜中，室温搅拌5 ~ 24 h，然后加入N, N'‑亚甲基双丙烯酰胺和引发剂，混合均匀后，取0.1 ~ 1 uL的混合液均匀地涂在步骤（3）中所述的金片上，室温下惰性气氛，置于紫外灯下光引发聚合5 ~ 10 min，反应完后用二甲基亚砜反复洗涤，洗去未反应物，再用乙酸和甲醇的混合溶液反复洗涤，直到滤液中检测不到葡萄糖，再用超纯水反复洗涤，将所得凝胶片室温干燥3天，然后真空干燥1天；其中，葡萄糖、丙烯酰胺基苯硼酸、N, N′‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂的浓度分别为10 ~ 50、50 ~ 100、100 ~ 200、0.2 ~ 0.5 mmol/L，乙酸和甲醇的体积比为1 ~ 5: 10。