本发明专利技术公开了结构式（I）所示的硼亲和分离材料，其将表面引发原子转移自由基聚合和末端修饰技术相结合，以含苯硼酸的烯类化合物为单体，在固体基质表面聚合，然后通过点击化学利用含有炔基的苯硼酸进行聚合物链末端功能化，得到具有高密度苯硼酸基团的分离材料。本发明专利技术的制备得的分离材料吸附容量和特异性较高，用于复杂样品中顺式邻二羟基物质的分离和富集，具有材料用量少，回收率和灵敏度较高的特点。。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种苯硼酸功能化聚合物修饰的高容量硼亲和分离材料及其制备方 法，属于新型分离材料合成
技术介绍
硼酸可以与顺式邻羟基形成可逆的、pH调控的环酯，基于这样一个特异性较高特 性，硼亲和材料已经被广泛的用于对含有顺式邻二羟基物质的选择性分离与富集，例如核 苷、糖类、糖蛋白和儿茶酚胺等物质。可以看到，含有顺式邻二羟基的物质多与蛋白质组学、 代谢组学、糖组学等生命科学中的热点领域的研宄相关，硼亲和材料的发展对生命科学领 域具有重要的意义。目前，硼亲和材料主要是通过选取合适的双官能团分子对基质进行反应，使得双 官能团分子一端固定在基质表面，另外一端就可以与硼酸配体反应，将硼酸基团修饰到基 质表面。但是这样得到的吸附材料表面结合位点有限，吸附容量大都不尽人意，不能达到 高通量处理样品的要求，而且吸附剂用量也比较大，可能导致回收率不高。近年来，利用硼 酸功能化聚合物修饰的材料很大程度上提高了硼亲和材料的吸附容量，如自由基聚合、乳液聚合、沉淀聚合等。尽管如此，发展高容量的硼亲和材料还需要进 一步的努力。 研宄表明，表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP)反应可以通过控制引发剂前 驱体浓度、单体浓度和聚合时间来控制固体基质表面聚合物分子刷的密度和链长；更重要 的是，经聚合反应，聚合物链端仍存有活性卤素原子，该活性卤素原子的存在为聚合物链的 进一步反应提供了活性位点，可以制备多功能团聚合物；也可以作为大分子引发剂继续反 应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种特异性较好、吸附容量高的高容量硼亲和分离材料及 其制备方法。 本专利技术应用SI-ATRP的方法，以3-丙烯酰胺基苯硼酸为单体，在固体基质表面进 行聚合，然后利用末端修饰技术，通过"点击反应"将带有炔基的苯硼酸配体键合到聚合物 链末端。这种表面键合了末端硼酸功能化的硼酸聚合物链的材料，具有较多的苯硼酸吸附 位点。本专利技术分离材料应用于复杂样品中痕量顺式邻二羟基物质的分离富集中，吸附材料 用量较少，提高了复杂样品分析的灵敏度和准确性。 本专利技术的实现过程如下： 结构式（I)所示的硼亲和分离材料，【主权项】1. 结构式（I)所示的硼亲和分离材料，2. 权利要求1所述的高容量硼亲和分离材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤： (1) 3-氨基苯硼酸溶于氢氧化钠溶液，冰浴下加入丙烯酰氯反应，调节pH1-2,过滤、 洗绦、干燥，制备得3-丙稀酰胺基苯硼酸； (2) 将3-氨基苯硼酸和碳酸氢钠溶于体积比为1:1的甲醇/水溶液中，滴加炔丙基氯 甲酸酯反应，过滤，有机相减压蒸馏，乙酸乙酯复溶，过滤、干燥得到3-((丙基-2-炔氧基） 甲酰胺）苯硼酸； (3) 将固体基质分散于甲苯中，滴加4-氯甲基苯基三甲氧基硅烷，加热回流反应，抽 滤、洗涤、干燥得到表面键合引发剂的固体基质，所述固体基质为硅胶或硅胶包覆的磁性纳 米粒子； (4) 以N，N-亚甲基甲酰胺为溶剂，在2，2' -联吡啶和溴化亚铜催化下，表面键合引发 剂的固体基质和3-丙烯酰胺基苯硼酸单体反应，经洗涤得到表面接枝聚丙烯酰胺基苯硼 酸的固体基质； (5) 将表面接枝聚丙烯酰胺基苯硼酸的固体基质分散于N，N-二甲基甲酰胺中，加入叠 氮钠反应，经洗涤、干燥得末端叠氮基修饰的固体基质； (6) 以四氛咲喃为溶剂，2,2' -联吡啶和漠化亚铜催化下，末端萱氣基修饰的固体基质 与3-((丙基-2-炔氧基）甲酰胺）苯硼酸进行"点击反应"，经洗涤、干燥得硼亲和分离材 料。3. 根据权利要求2所述的硼亲和分离材料的制备方法，其特征在于：步骤（3)所述的 4-氯甲基苯基三甲氧基硅烷的浓度为80-120禮。4. 根据权利要求2所述的硼亲和分离材料的制备方法，其特征在于：步骤（4)所述的 3_丙烯酰胺基苯硼酸单体与表面键合引发剂的固体基质的质量比为5~10:3~6,溴化亚 铜、2，2' -联吡啶和3-丙烯酰胺基苯硼酸单体的摩尔比为0.5~1:1~3:50~100。5. 根据权利要求2所述的硼亲和分离材料的制备方法，其特征在于：步骤（4)的反应温 度为90 °C，反应时间为8-16小时。6. 权利要求1所述的硼亲和分离材料在分离和富集含有顺式邻二羟基结构的儿茶酚 胺、核苷、糖类和糖蛋白中的应用。【专利摘要】本专利技术公开了结构式（I）所示的硼亲和分离材料，其将表面引发原子转移自由基聚合和末端修饰技术相结合，以含苯硼酸的烯类化合物为单体，在固体基质表面聚合，然后通过点击化学利用含有炔基的苯硼酸进行聚合物链末端功能化，得到具有高密度苯硼酸基团的分离材料。本专利技术的制备得的分离材料吸附容量和特异性较高，用于复杂样品中顺式邻二羟基物质的分离和富集，具有材料用量少，回收率和灵敏度较高的特点。。【IPC分类】B01D15-38, G01N1-40, B01J20-286, B01J20-30, G01N1-34【公开号】CN104841403【申请号】CN201510223118【专利技术人】王薇, 卫引茂 【申请人】西北大学【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月6日本文档来自技高网...
【技术保护点】
结构式（I）所示的硼亲和分离材料，。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王薇，卫引茂，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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