【技术实现步骤摘要】
所属本专利技术涉及一种适于复杂生物样品的分子印迹聚合物微球的制备方法，具体地说就是涉及一种利用表面引发的原子转移自由基聚合(atrp)一锅法制备表面具有亲水性高分子刷且适于复杂生物样品的分子印迹聚合物微球的新方法。
技术介绍
1、分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers，mips)是一种利用分子印迹技术制备的对于特定分析物(模板分子)具有高选择性识别能力的功能高分子。它不仅具有稳定性高、制备容易及成本低的优点，而且还具有可与天然生物受体(如抗体与酶)相媲美的高亲和性与选择性，因此在分离纯化、仿酶催化、化学传感、生物医用等众多领域显示出巨大的应用前景(zhang，h.；ye，l.；mosbach，k.j.mol.recognit.2006，19，248-259)。
2、尽管在过去的半个世纪中mips研究已经取得了巨大进展，在某些应用领域(如固相提取)甚至已进入了商品化实用阶段，但是目前人们发展的大多数mips通常只能在有机溶液中对有机小分子分析物显示出优异的分子识别性能，而一旦它们应用于水溶液分析时其对有机小分子的选择性识别性能即会消失，这主要是由于它们高的表面疏水性会导致其在水溶液中对有机小分子非常高的非专一性吸附造成的(dirion，b.；cobb，z.；schillinger，e.；andersson，l.i.；sellergren b.j.am.chem.soc.2003，125，15101-15109；zhang，h.polymer 2014，55，699-714)。上述问
3、近年来，我们将可控/“活性”自由基聚合与分子印迹技术相结合，通过在mip微球表可控接枝亲水性高分子刷来大幅提高其表面亲水性与抗蛋白污染能力，发展了一系列高效制备在复杂生物样品(如未经稀释的牛奶/羊奶、牛血清/猪血清、尿样等)中可以高选择性地检测多种有机小分子(如抗生素、农药、食品添加剂、疾病生物指针等)的mips的方法(zhang，h.water-compatible molecularly imprinted polymers.in molecularlyimprinted polymers for analytical chemistry applications；kutner，w.；sharma，p.s.，eds.；polymer chemistry series；royal society of chemistry：croydon，uk，2018；pp 330-358)。归纳起来，这些方法主要可以分为“一步法”、“两步法”及“多步法”。“一步法”是通过将亲水性大分子链转移剂或亲水性大分子可控/“活性”自由基聚合(crp)引发剂引入我们发展的可控/“活性”自由基沉淀聚合(crpp)体系[它们可以一步法制备表面具有crp引发基团或链转移基团的“活性”聚合物/mip微球(zhang，h.eur.polym.j.2013，49，579-600)]，即可一锅法得到表面具有亲水性高分子刷且适于复杂生物样品的mip微/纳米粒子。“两步法”是首先通过利用crpp一锅法制备表面具有crp引发基团或链转移基团的“活性”mip微球，然后进一步通过“grafting from”法[即在“活性”mip微球上进行表面引发的亲水性单体的crp(zhao，m.；zhang，c.；zhang，y.；guo，x.；yan，h.；zhang，h.chem.commun.2014，50，2208-2210)]或“grafting to”法[即通过将“活性”mip微球表面的双键与具有二硫酯端基的亲水性聚合物进行偶联反应(zhao，m.；chen，x.；zhang，h.t.；yan，h.；zhang，h.biomacromolecules 2014，15，1663-1675)或将“活性”mip微球表面的环氧基与具有巯醇端基的亲水性聚合物进行偶联反应(ma，y.；gao，j.；zheng，c.；zhang，h.j.mater.chem.b2019，7，2474-2483)]，成功得到了表面具有亲水性高分子刷且在复杂生物样品(如未经稀释的牛奶或血清等)中具有优异分子识别性能的mip微球。“多步法”是首先合成表面具有crp引发基团或链转移基团的“活性”聚合物或无机微/纳米粒子，然后利用表面引发的crp在其表面可控接枝超薄mip壳层得到核-壳结构“活性”mip微/纳米粒子，最后再通过“grafting from”法(yang，y.；niu，h.；zhang，h.acsappl.mater.interfaces2016，8，15741-15749；xu，s.；zou，y.；zhang，h.talanta 2020，211，120711)或“graftingto”法(hou，y.；zou，y.；zhou，y.；zhang，h.langmuir 2020，36，12403-12413)在其表面接枝亲水性高分子刷，最终得到在复杂生物样品中具有优异分子识别性能的mip微球。与“两步法”与“多步法”相比，“一步法”具有合成步骤少的优点，不过它通常需要较多的配方优化方能实现mip微/纳米粒子的成功制备，而且其粒径大小难以调节。“两步法”在利用crpp制备“活性”mip微球与其参比[即非印迹聚合物(nip)]微球时，由于模板分子的存在通常导致所得mip与nip微球的粒径相差较大，因此亦需要较多的配方优化方能得到粒径相近的“活性”mip与nip微球。相比之下，“多步法”由于采用预先制备好的“活性”无机或聚合物微/纳米粒子，然后再利用表面引发的crp在其表面可控地引入mip/nip超薄壳层，因此可以很容易地通过调整“活性”无机或聚合物微/纳米粒子的尺寸得到尺寸相近且粒径易调的核-壳结构“活性”mip与nip粒子。不过与“一步法”与“两步法”相比，“多步法”需要更多的合成步骤，因此不利于其大规模实际生产。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种简便高效地制备适于复杂生物样品的mip微球的新方法，旨在将“一步法”与“多步法”的优点相结合，通过在预先制备的“活性”无机或聚合物微球上进行表面引发的atrp，一锅法在其表面接枝具有亲水性高分子刷的mip壳层，得到适于复杂生物样品的mip微球。此外，通过使用具有atrp引发基团的“活性”荧光无机或聚合物微球或/与将部分功能单体换成荧光单体，还可以得到适于复杂生物样品的荧光mip微球。本专利技术具有合成方法简单、适用范围广、产品结构明确、粒径易调等优点。
2、技术方案：
3、本专利技术开发了一种利用表面引发的atrp一锅法制备适于复杂生物样品的mip微球的简便高效的方法，技术构思是在亲水性大分子atrp引发剂存在下，通过在预先制备的“活性”无机或聚合物微球上进行表面引发的atrp，一锅法在其表面接枝具有亲水性高分子刷的mip本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适于复杂生物样品的分子印迹聚合物(MIP)微球的制备方法，其特征是所述MIP微球具有由无机或聚合物核、MIP壳层与亲水性高分子刷组成的核-壳-冠结构，它是以表面具有原子转移自由基聚合(ATRP)引发基团的“活性”无机或聚合物微球为固载化ATRP引发剂，在亲水性大分子ATRP引发剂存在下，进行表面引发的ATRP一锅法制备的。
2.根据权利要求1所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
3.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的模板分子为各种药物、农药、化工原料、环境污染物、食品添加剂、疾病标记物、多肽。
4.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的功能单体为可与模板分子通过非共价相互作用形成超分子复合物的各种含有可聚合C＝C双键的单体；所述的交联单体为含有两个或多个可聚合C＝C双键的各种有机化合物。
5.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的表面具有ATRP引发基团的“活性”
6.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的表面具有ATRP引发基团的“活性”聚合物微球为各种表面具有卤代烷基的聚合物微球，它们是利用原子转移自由基沉淀聚合法直接制备或是通过对聚合物微球表面进行化学修饰引入卤代烷基制备的。
7.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的亲水性大分子ATRP引发剂为各种具有卤代烷端基的亲水性聚合物。
8.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的溶剂为腈类溶剂、醚类溶剂、卤代烷溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂、砜和亚砜类溶剂、水或上述两种或多种溶剂的混合液。
9.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的催化剂是由低价态过渡金属Cu(I)、Fe(II)、Ru(II)或Ni(II)与含氮有机配体2，2′-联吡啶、4，4′-二烷基2，2′-联吡啶、五甲基二乙基三胺(PMDETA)、三[2-(二甲氨基)乙基]胺(Me6TREN)、三(2-吡啶基甲基)胺或N-烷基2-吡啶基席夫碱两者组成或由高价态过渡金属Cu(II)、Fe(III)或Sm(III)、含氮有机配体2，2′-联吡啶、4，4′-二烷基2，2′-联吡啶、五甲基二乙基三胺(PMDETA)、三[2-(二甲氨基)乙基]胺(Me6TREN)、三(2-吡啶基甲基)胺或N-烷基2-吡啶基席夫碱与还原剂抗坏血酸、异辛酸亚锡、葡萄糖、肼、乙二醇、Cu(0)或Zn(0)三者组成。
10.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的MIP微球的制备方法，其特征在于所述的模板分子、功能单体、交联单体、溶剂、表面具有ATRP引发基团的“活性”无机或聚合物微球、亲水性大分子ATRP引发剂、催化剂的用量以及聚合温度和时间如下：
...【技术特征摘要】
1.一种适于复杂生物样品的分子印迹聚合物(mip)微球的制备方法，其特征是所述mip微球具有由无机或聚合物核、mip壳层与亲水性高分子刷组成的核-壳-冠结构，它是以表面具有原子转移自由基聚合(atrp)引发基团的“活性”无机或聚合物微球为固载化atrp引发剂，在亲水性大分子atrp引发剂存在下，进行表面引发的atrp一锅法制备的。
2.根据权利要求1所述的适于复杂生物样品的mip微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
3.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的mip微球的制备方法，其特征在于所述的模板分子为各种药物、农药、化工原料、环境污染物、食品添加剂、疾病标记物、多肽。
4.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的mip微球的制备方法，其特征在于所述的功能单体为可与模板分子通过非共价相互作用形成超分子复合物的各种含有可聚合c＝c双键的单体；所述的交联单体为含有两个或多个可聚合c＝c双键的各种有机化合物。
5.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的mip微球的制备方法，其特征在于所述的表面具有atrp引发基团的“活性”无机微球为各种表面具有卤代烷基的硅球、磁球、量子点粒子或它们的复合微球，它们是通过对普通硅球、磁球、量子点粒子或它们的复合微球进行化学修饰引入卤代烷基制备的。
6.根据权利要求1与2所述的适于复杂生物样品的mip微球的制备方法，其特征在于所述的表面具有atrp引发基团的“活性”聚合物微球为各种表面具有卤代烷基的聚合物微球，它们是利用原子转移自由基沉淀聚合法直接制备或是通过对...
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