一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，提供一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球的制备方法。通过将修饰后的线性葡聚糖亲水化合物涂覆与PS/DVB微球表面，覆盖PS/DVB微球表面的苯环和悬挂双键，减少PS/DVB微球表面的疏水性，且涂覆的线性葡聚糖亲水化合物在PS/DVB微球表面引入大量羟基，便于进一步的衍生化，可广泛应用于生物分离领域。于生物分离领域。于生物分离领域。

A preparation method of polystyrene microspheres for hydrophilic biological separation

【技术实现步骤摘要】
一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球的制备方法。

技术介绍

[0002]聚(苯乙烯
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二乙烯基苯)微球(PS/DVB微球)因其良好的物理、化学稳定性，高机械强度及高比表面积等优点，在高效液相色谱领域有着较广泛的应用，但因PS/DVB微球表面存在大量的苯环及悬挂双键(Spectroscopy letters,36(6),867
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874(2000))而存在疏水性，从而会对生物大分子如蛋白质等产生非特异性吸附，限制其在生物领域应用，为克服这一缺点，需对PS/DVB微球表面进行亲水修饰以消除其表面疏水区域。
[0003]目前，常用的对PS/DVB微球表面亲水改性方法有2种：物理吸附与化学键合。物理吸附即在PS/DVB微球表面“涂敷”一层或多层同时含有疏水区/亲水区的“两亲性”聚合物，然后对其进行后交联以得到稳定的亲水性微球(Langmuir,2001,17,4386
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4391；Covalently bonded coatings,US 5,503,933(1996))；化学键合则常需要在PS/DVB微球表面先键合上活性基团如苄氯或乙酰氯(溴)，然后利用其基团活性与亲水性聚合物发生反应，以达到消除疏水目的。常见的可用来键合的高分子有PVA，PEG等，但PVA及PEG接枝到PS/DVB微球表面后，PVA或PEG链太长，容易在PS/DVB微球表面“缠结”，且在生物分离过程中，若流动相盐浓度较高时容易发生相塌陷(Egbert Muller,Chemical Engineering&Technology,2005,28,1292
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1305)，影响生物蛋白分离效果，从而限制其应用范围。

技术实现思路

[0004]因此，针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球的制备方法。本专利技术提供一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球制备方法，首先将线性葡聚糖侧链通过化学修饰的方法引入疏水性结构单元，增加葡聚糖“疏水”点，然后通过物理吸附的方法将修饰后的增加了疏水位点的线性葡聚糖化合物与PS/DVB微球表面的苯环或悬挂双键发生“π
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π”吸附，且修饰后的线性葡聚糖化合物相邻疏水位点吸附于PS/DVB微球后，疏水位点间的葡聚糖发生折叠或缠绕，形成“Loop”环，如见附图1，此增加了亲水性PS/DVB微球羟基的自由度；修饰后的线性葡聚糖化合物涂覆于PS/DVB微球表面，再选用合适的双功能基团化合物后交联亲水层，以在PS/DVB微球表面引入大量羟基，以达到减弱PS/DVB微球疏水性的目的，且表面大量的羟基便于进一步的衍生化反应。
[0005]一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)线性葡聚糖亲水化合物的改性：
[0007]称取一定量的线性葡聚糖加入去离子水中加入溶解，冷却至40
‑
60℃后加入一定浓度的NaOH溶液或KOH溶液，保持体系NaOH或KOH浓度为1M；加入一定量的环氧氯丙烷或环氧溴丙烷，控制温度40
‑
60℃，反应2
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10h，将得到的反应液在无水乙醇或甲醇中沉淀2次，再用去离子水溶解后，重复沉淀2次，最后干燥得到修饰后的亲水性化合物；
[0008](2)PS/DVB微球表面亲水涂覆：
[0009]称取一定量的修饰后的线性葡聚糖亲水性化合物，加入去离子水溶解，加入适当比例的有机溶剂M1，配制成一定浓度的溶液备用；称取一定量的干燥PS/DVB微球于反应瓶中，将上述配制的一定浓度的化学修饰后的线性葡聚糖溶液加入至反应中，搅拌；体系在30
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60℃下保温反应6
‑
12h；反应结束后，微球用砂芯漏斗过滤，抽干备用；
[0010](3)交联及清洗
[0011]将(2)中得到的吸附线性葡聚糖亲水化学物的微球转移至反应瓶中，加入一定量NaOH或KOH溶液，搅拌均匀；继续加入一定量的交联剂M2，体系升温至40
‑
80℃，保温反应4
‑
12h；反应结束后，砂芯抽滤，分别用甲醇或乙醇及大量去离子清洗，烘干得到亲水化的PS/DVB微球。
[0012]进一步的改进是：所述的有机溶剂M1为异丙醇，或二氧六环，或二甲基亚砜。
[0013]进一步的改进是：所述交联剂M2为环氧氯丙烷，或环氧溴丙烷，或乙二醇二缩水甘油醚，或二乙二醇二缩水甘油醚，或三乙二醇二缩水甘油醚。
[0014]进一步的改进是：所述的线性葡聚糖分子量为1000
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500000，其中优选1000
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25000。
[0015]进一步的改进是：所述的环氧氯丙烷或环氧溴丙烷与线性葡聚糖的摩尔比为1～20：1。
[0016]进一步的改进是：有机溶剂M1与去离子水的质量比为1
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5:5。
[0017]进一步的改进是：修饰后的线性葡聚糖亲水性化合物与PS/DVB微球的质量比为0.2～2:1。
[0018]进一步的改进是：交联剂M2与PS/DVB微球的质量比为0.2～1:1。
[0019]本专利技术的特点：
[0020]本专利技术所述的一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球是利用PS/DVB微球表面的苯环和悬挂双键疏水区域与化学修饰后的线性葡聚糖中疏水区域发生“π
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π”吸附，将线性葡聚糖吸附与PS/DVB微球表面，后经过双功能基团的后交联反应，将线性葡聚糖化合物固定于PS/DVB微球表面，覆盖PS/DVB微球表面的苯环和悬挂双键，消除了因PS/DVB微球表面因残留的苯环及悬挂双键造成的疏水性；其次线性葡聚糖经过后交联反应，将线性葡聚糖在PS/DVB微球表面形成紧凑型亲水层，避免此亲水球在生物分离领域中高盐情况下造成的相塌陷而影响分离效果。此法还具有如下优点：合成方法简单，容易控制、便于放大生产等优点，在生物分离，生物医药检测等领域具有潜在的应用价值。
附图说明
[0021]图1修饰后线性葡聚糖吸附于PS/DVB微球表面示意图
具体实施方式
[0022]以下将结合具体实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0023]若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其
组成成分者，均在首次出现时标明。
[0024]实施例一
[0025]一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球的制备方法，包括以下步骤：
[0026](1)线性葡聚糖亲水化合物的改性
[0027]称取5g的线性葡聚糖(分子量10000)于反应瓶中，加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水性生物分离用聚苯乙烯微球制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)线性葡聚糖亲水化合物的改性：称取一定量的线性葡聚糖加入去离子水中加入溶解，冷却至40
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60℃后加入一定浓度的NaOH溶液或KOH溶液，保持体系NaOH或KOH浓度为1M；加入一定量的环氧氯丙烷或环氧溴丙烷，控制温度40
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60℃，反应2
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10h，将得到的反应液在无水乙醇或甲醇中沉淀2次，再用去离子水溶解后，重复沉淀2次，最后干燥得到修饰后的亲水性化合物；(2)PS/DVB微球表面亲水涂覆：称取一定量的修饰后的线性葡聚糖亲水性化合物，加入去离子水溶解，加入适当比例的有机溶剂M1，配制成一定浓度的溶液备用；称取一定量的干燥PS/DVB微球于反应瓶中，将上述配制的一定浓度的化学修饰后的线性葡聚糖溶液加入至反应中，搅拌；体系在30
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60℃下保温反应6
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12h；反应结束后，微球用砂芯漏斗过滤，抽干备用；(3)交联及清洗将(2)中得到的吸附线性葡聚糖亲水化学物的微球转移至反应瓶中，加入一定量NaOH或KOH溶液，搅拌均匀；继续加入一定量的交联剂M2，体系升温至40
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80℃，保温反应4
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12h；反应结束后，砂芯抽滤，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲玉，任连兵，佘明莉，
申请(专利权)人：南京亘闪生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：