[发明专利]具有胺键合基团的交联聚合物

说明书

技术领域

本文描述了具有胺捕获侧基的交联聚合材料、包含所述交联聚合材料的制品、以及固定含胺材料的方法。

背景技术

诸如含胺的分析物、氨基酸、DNA、RNA、蛋白、细胞、组织、细胞器、免疫球蛋白、或其固定在表面上的片段之类的含胺材料可用于众多应用中。例如，固定的生物胺可用于疾病或遗传缺陷的医学诊断、用于生物分离、或用于各种生物分子的检测。含胺材料的固定是通过胺基与胺活性官能团的反应实现的，所述胺活性官能团共价连接到基底表面上。

例如，可通过将聚合材料液涂布在基底表面上的方法制备上述胺活性表面，所述聚合材料可由诸如N-[(甲基)丙烯酰]琥珀酰亚胺或乙烯基吖内酯胺之类的活性单体制得。含胺材料可与N-酰氧基琥珀酰亚胺基反应，致使取代N-羟基琥珀酰亚胺并形成酰胺。含胺材料可与环状吖内酯反应，形成环的开口。

虽然包含诸如N-酰氧基琥珀酰亚胺基或吖内酯基之类活性官能团的聚合表面易于与含伯胺或仲胺的材料反应，但是上述活性官能团可能招致许多缺点。例如，与生物胺的许多反应是在稀释的水溶液中实施的。已知在这些条件下，N-酰氧基琥珀酰亚胺官能团将经历快速水解。这种竞争反应可导致含胺材料不能完全或有效地固定在基底上。

虽然吖内酯官能团对水解作用更加稳定，但是难以合成出与除乙烯基之外的任何可聚合基团键合的吖内酯。这得到胺活性官能团直接连接到聚合物主链上的聚合材料。这会使含胺材料难以达到胺活性基团附近足以有效地固定的位置。

存在对具有选择性胺活性官能团的聚合材料的需求，所述聚合材料可被用作固定含胺材料的涂料并且具有与基底良好的附着性。

发明内容

描述了反应混合物以及由反应混合物形成的交联聚合材料。更具体地讲，所述反应混合物和所述交联聚合材料包含胺捕获基团。所述胺捕获基团包含可经由开环反应与含胺材料反应的N-磺酰基二羧酰亚胺基。还描述了包含所述交联聚合材料的制品、制备所述制品的方法、以及固定含胺材料的方法。

在第一方面，描述了一种反应混合物，所述反应混合物包含(a)具有化学式I的胺捕获单体，

和(b)包含至少两个(甲基)丙烯酰基的交联单体。具有化学式I的胺捕获单体可以是未被或者被卤素，烷基，烷氧基或者它们的组合取代的。在化学式I中，

R¹和R²和它们连接其上的二羧酰亚胺基一起形成四元至八元杂环或杂二环基团，所述杂环或杂二环基团可与可选的芳族基团、可选的饱和或不饱和环基、或可选的饱和或不饱和二环基稠合；

R³为氢或甲基；

R⁴为氢、烷基、芳基、芳烷基、酰基、芳基磺酰基或烷基磺酰基；

L是氧基或-NR4-；和

Y为包括亚烷基、杂亚烷基、亚芳基、或它们的组合的二价基团；

在第二个方面，描述了包含反应混合物的反应产物的交联聚合材料，所述反应混合物包含(a)具有化学式I的胺捕获单体，和(b)包含至少两个(甲基)丙烯酰基的交联单体。

在第三个方面，描述了包含基底和设置在所述基底表面上的交联聚合材料的制品。所述交联聚合材料包含反应混合物的反应产物，所述反应混合物包含(a)具有化学式I的胺捕获单体，和(b)包含至少两个(甲基)丙烯酰基的交联单体。所述交联聚合材料具有包含N-磺酰基二羧酰亚胺基的胺捕获侧基。

在第四个方面，描述了制备制品的方法。所述方法包括提供基底、将反应混合物设置在所述基底的表面上、以及固化所述反应混合物，形成交联聚合材料。所述反应混合物包含(a)具有化学式I的胺捕获单体，和(b)包含至少两个(甲基)丙烯酰基的交联单体。所述交联聚合材料具有包含N-磺酰基二羧酰亚胺基的胺捕获侧基。

在第五个方面，描述了一种固定含胺材料的方法。所述方法包括提供基底和将反应混合物设置在所述基底表面上。所述反应混合物包含(a)具有化学式I的胺捕获单体，和(b)包含至少两个(甲基)丙烯酰基的交联单体。所述方法还包括固化所述反应混合物，形成交联聚合材料，所述交联聚合材料具有包含N-磺酰基二羧酰亚胺基的胺捕获侧基，以及使含胺材料与N-磺酰基二羧酰亚胺基反应。

在第六个方面，提供了包含具有化学式II的侧基的聚合材料，

其中

L是氧基或-NR⁴-；