[发明专利]一种多孔有机聚合物的制备及其应用

说明书

本发明公开了一种聚多巴胺改性聚苯乙烯‑乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有机聚合物的制备方法和应用，包括聚苯乙烯‑乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚多巴胺改性聚苯乙烯‑乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有机聚合物的制备。采用反胶束溶胀法制备聚苯乙烯‑乙二醇二甲基丙烯酸酯，以苯乙烯为单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，致孔剂为聚乙烯醇合成多孔有机聚合物颗粒。经过聚多巴胺涂敷改性，制备得到聚多巴胺改性聚苯乙烯‑乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有机聚合物，其亲水性能，机械性能和对多肽、蛋白质、多糖等生物大分子的吸附性能都明显增加。

技术领域

本发明属于有机高分子聚合物的制备和生物分子分离领域，具体涉及一种聚多巴胺改性的聚苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯多孔有机聚合物的制备及在生物分子分离领域的应用。

技术背景

多孔有机聚合物(Porous Organic Polymers，POPs)是一类非离子、高度交联、具有大量孔结构的有机高分子聚合物的总称，是由聚合单体、交联剂、致孔剂、分散剂等在特定条件下经聚合反应制备而成。聚合物合成以后，除去致孔剂，就会形成孔径多样、形状各异、互相贯通的孔穴，表现为多孔立体网状结构，在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率，且孔径较大。因此，POPs可以作为一种有机高分子聚合物吸附剂应用于从溶液中吸附特定结构的化合物，这在分离分析领域是一种重要的发展。由于具有良好的吸附性能，POPs已经广泛应用于工业脱色、环境保护、生物医药等领域，并且越来越吸引人们的关注。

为了提高POPs的吸附性能，通常采用在POPs表明改性的方法。目前，常用的对高分子聚合物颗粒表面改性方法有2种：物理吸附与化学键合。物理吸附即在聚合物颗粒表面涂敷一层或多层同时含有亲水基团的聚合物，经过一系列的后交联以得到稳定的亲水颗粒；化学键合则常需要在聚合物颗粒表面先键合上活性基团，然后再利用其基团活性与亲水性聚合物发生反应，以达到消除疏水的目的。常见的可用来键合的高分子有聚乙烯醇，聚乙二醇，以及环糊精等。

但是，对生物分子来说，尤其是多肽、蛋白质、多糖等生物大分子，其分子量大、分子尺寸大、作用位点多，目前常用的POPs，包括改性后的POPs，对生物分子的吸附性能相对较差。其中，使用最广泛的是聚苯乙烯-二乙烯基苯POPs，但是其表面存在大量的苯环及悬挂双键，具有疏水性较强、孔径小等缺陷，严重影响其在多肽、蛋白质、多糖等分离领域的应用。

发明内容

本发明提供一种多孔有机聚合物的制备方法及在生物分子分离领域的应用技术，即一种使用聚多巴胺(PDOPA)改性的聚苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯POPs，制备的亲水性POPs表面具有大量的羟基，可提高其亲水性及吸附性能，同时改性后的POPs拥有更强的机械强度，有利于提高该POPs对生物分子的分离性能。

本发明首先提供一种苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚物，其制备方法包括如下的步骤：

1)将0.2～2质量份的聚乙烯醇高温溶解水相溶液中，再加入0.01～1质量份的表面活性剂、0.01～1质量份的电解质、0.01～1质量份的对苯二酚，混合制成连续相。

2)将0.1～1质量份的过氧化苯甲酰、0.1～1质量份的十六烷、1～10质量份的司盘80、1～10质量份的苯乙烯，以及0.5～10质量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯进行混合，超声处理后得到分散相。

3)将步骤1)中的连续相与步骤2)的分散相混合加入到反应容器中，无氧环境下持续搅拌，加热聚合5～20h后进行过滤，将过滤得到的固体物依次用水、乙醇或甲醇、丙酮或正己烷洗涤后，干燥得到苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚物。

上述步骤1)中的高温为50～400℃；

上述步骤1)中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、硫酸化蓖麻油和甘胆酸钠中的任一种或几种组合；

上述步骤1)中电解质为硫酸钠和碳酸钠中的任一种或两种组合；