一种具有核壳结构的糖基化聚丙烯微球的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种具有核壳结构的糖基化聚丙烯微球的制备方法，是以聚丙烯微球为载体材料，在紫外光辐照下接枝带羟基的丙烯酸酯类单体，得到羟基化的聚丙烯微球；再将乙酰基保护的糖结合到此微球表面的羟基上；然后把乙酰基保护的糖基化聚丙烯微球浸入甲醇钠／甲醇溶液中，脱去乙酰基，得到糖基化的聚丙烯微球；本发明专利技术将糖基结合在微球表面，可直接装填成柱（高效液相色谱的固定相）或用作流化床的固体相，用于蛋白质的分离、浓缩或靶向清除，糖基稳定存在于微球表面，易于回收并可重复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微球表面改性的方法及其应用，尤其涉及一种新型的具有核壳结构的糖基化聚丙烯微球的制备方法及相应的微球产品和应用。
技术介绍
目前，微球的制备技术日益成熟，不同规格的微球在医学工程、生物技术、电子技术等越来越多的领域发挥着重要的作用。微球的广泛使用得益于本身的特性，1)一般是形状规整的微小颗粒，可通过各种规模化生产技术来批量制备，而且生产的重复性、稳定性好；2)物理化学性质比较稳定，颗粒之间的空隙均匀，耐压程度也远远高于同等材料的无定型颗粒或者其他形状的颗粒；3)比表面积很大，有的微球内部还有孔道，可以在有限的填充体积内提供令人难以想象的巨大表面。对微球进行表面改性，可优化微球的表面性能，赋予微球新的功能，进一步提高了微球的综合优势。表面改性的方法主要包括表面等离子体处理、紫外光辐照接枝改性、γ-射线辐射改性、臭氧接枝改性和表面活性剂涂敷改性等。经特定的改性过程，微球可被赋予不同的表面特性，具备诸如亲水性、亲合性、pH响应性、温度响应性、生物相容性、抗污染性等功能，可用作高分子材料填充剂，还可用作水处理剂、催化剂、传感器和蛋白质等生物大分子的载体，使之广泛应用于材料加工、医药、诊断、生物工程、精细化工等领域。在医学领域，常利用抗原-抗体间的特异性结合来诊断疾病，而微球较大的比表面积能提高诊断的灵敏度，可以更快速、更直观、更方便地达到诊断目的。聚苯乙烯为基材的疏水性微球是最早被用于临床诊断的免疫微球，其特点是利用聚苯乙烯强的疏水性，通过抗体的疏水部位将抗体吸附在微球表面，可不采用化学法固定。但疏水性表面会产生非特异性吸附，如 panováA.等的文章“I mmunomagnetic separation anddetection of Salmonella cells using newly designed carriers”(《J.Chromatogr.A》2003，1009215)；Hosaka S.等人的文章“Microparticle-enhanced nephelometric immunoassay of anti-thyroidperoxidase autoantibodies in thyroid disorders”(《Clin.Chem.》1994，40442)公开的技术开始采用亲水性较强的微球作为抗体的载体，如聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)微球等。此外，还发展了一种表面由亲水性微区和疏水性微区交替组成的微球，如Okubo M.等的文章“Competitive adsorption of fibrinogen and albuminonto polymer microspheres having hydrophilic/hydrophobic heterogenoussurface structures”(《Colloid Polym.Sci.》1993，2711157)以及MaeharaT.等人的“Glycidyl methacrylate-styrene copolymer latex particles forimmunologic agglutination tests”(《Biomaterials》1990，11122)，疏水微区用于吸附抗体，裸露的亲水性微区可以避免实际使用时其他杂蛋白质的吸附。Hatakeyama M.等公开的文章“DNA-carrying latex particles forDNA diagnosis 2.Distinction of normal and point mutant DNA using S1nuclease”(《Colloids Surf.B，Biointerfaces》1998，10171)表明微球近年来还被用于DNA诊断，即将DNA单链固定在微球上，然后用于捕获互补的DNA或RNA，可以检测出发生突变的DNA。利用其他的特异性亲和作用，微球还可用于其他疾病的诊断。利用药物和作用靶点的特异性相互作用，还可进行药物的筛选(将靶点固定在微球上)以及药物作用靶点的探索(将药物固定在微球上)。在生物
，从细胞培养的载体，到分离纯化的介质；从固定化酶，到生物芯片，到处都有高分子微球的应用。特别是将微球作为分离纯化的介质，使得层析技术成为生物活性物质分离纯化最常用的手段。其中，亲和层析由于具有高度的专一性和可逆性，被用于制备高纯度的生物活性物质。自80年代以来，出现了聚苯乙烯微球(大孔树脂)、琼脂糖系列微球、葡聚糖系列微球、聚乙烯醇微球、多羟基化合物覆盖层的聚苯乙烯微球、新型的聚丙烯酸系列微球和聚丙烯酰胺微球等先后用作分离纯化的介质。近年来，将糖基引入材料中，利用糖的生物相容性与识别作用，在食品、医药、临床诊断、化妆品、蛋白质分离等领域取得了一定成效。公开号为CN1450907的文献中，公开了一种通过β聚糖增加细胞中活化素诱导的信号传导的方法，该方法可用于治疗许多病理情况，包括生殖、反应、皮肤、骨骼、肝脏、造血和中枢神经系统疾病。公开号为CN1417347的文献中，公开了一种将糖等配体以一定距离共价连接于基质表面，用于鉴定病源微生物及其毒性蛋白。公开号为CN1460524的文献中，公开了制备α-烯丙基葡糖苷表面修饰的人工晶状体，这种白内障囊外摘除术的人工晶状体光学部和袢的外表面均带有α-烯丙基葡糖苷单体的分子层，提高了人工晶状体的生物相容性，且制法科学、医用移植安全可靠。公开号为CN1030005的文献中，公开的技术将具有酸性官能团的二乙胺乙基葡聚糖包被在二氧化硅颗粒上，通过吸附和洗脱从乳清中选择性地提取金属蛋白质，尤其是固定铁的金属蛋白，例如乳铁传递蛋白、乳过氧化物酶和铁传递蛋白。公开号为CN1130375的文献中，公开的技术将多糖衍生物(多糖的酯或氨基甲酸酯衍生物)负载于用芳烷基甲硅烷基化试剂处理过的表面拥有硅烷醇基团的硅胶颗粒上制成旋光异构体分离剂，作为反相液相色谱的填充材料，把旋光异构体从外消旋化合物中分离出来。公开号为CN1763126的文献中，公开了一种以罗望子胶或沙蒿胶与壳聚糖为原料，四氧化三铁为磁流体，戊二醛为交联剂，对氨基苯磺酸为胺化剂制备的具有一定磁响应性的磁性微球，是一种溶胀体积小、耐酸性较好、成本低的复合生物多糖磁性微球。公开号为CN1708688的文献中，提供了用于固化至少一种碳水化合物分子的方法，包括将表面与至少一种单体的等离子体接触来提供等离子聚合体包被的带有氨基的表面，及将所述聚合体表面接触不同的天然多糖溶液诸如透明质酸、硫酸皮肤素、硫酸软骨素、肝素、硫酸乙酰肝素或硫酸角质素等，将多糖通过静电作用被动吸附到聚合体表面，固化的多糖在表面有充分的结合强度，并保留了天然的生物活性。这种糖结合表面可用于生物传感器、治疗载体、细胞培养、医疗装置、纯化基质和芯片等方面。由于糖在生物学上的独特地位，自20世纪80年代末，糖生物学成为继基因组学和蛋白组学之后的又一门新兴的前沿学科——糖组学，得到了越来越多的关注和应用。因此，制备糖基化材料的重要性日趋迫切。但到目前为止，将具有不同生物功能的糖单体直接固定在应用广泛的高分子材料上并不多见，大大限制了糖的生物功能在工业上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有核壳结构的糖基化聚丙烯微球的制备方法，包括如下步骤：　　　　（１）将聚丙烯微球浸入含有复合光引发剂和带羟基的丙烯酸酯类单体的溶液中，进行紫外光辐照接枝聚合反应，反应结束后分离产物、洗涤、烘干，得到羟基化聚丙烯微球；　　　　所述的复合光引发剂为三氯化铁和二苯甲酮的复合物，其中三氯化铁的浓度为０～０．０３３摩尔／升，二苯甲酮的浓度为０．０００７～０．０３３摩尔／升，带羟基的丙烯酸酯类单体在溶液中的体积百分数为５～２０％；　　　　（２）将羟基化聚丙烯微球浸入糖单体的二氯甲烷溶液中，糖单体的量为微球表面羟基数的５～２０倍，在氮气保护下加入三氟化硼乙醚络合物进行反应，反应结束后分离产物、洗涤、烘干得到表面固定糖基的聚丙烯微球；　　　　（３）将表面固定糖基的聚丙烯微球浸入甲醇钠的甲醇溶液中，室温下振荡９０分钟，脱去糖基上的保护基团乙酰基，得到核壳结构的糖基化聚丙烯微球。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志康，胡梦欣，万灵书，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]