[发明专利]含氟胆碱类离子液体接枝“干荔枝型”聚合物微球的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种含氟胆碱类离子液体接枝“干荔枝型”聚合物微球的制备方法及应用。包括以下步骤：一、微米级种子微球的制备；二、表面含有氟代胆碱类基团的“干荔枝型”微球的制备；三、表面含有氟代胆碱类离子液体的“干荔枝型”聚合物微球的制备。制得的表面含有氟代胆碱类离子液体的“干荔枝型”聚合物微球可选择性吸附含氟小分子毒性化合物、氟标蛋白等生物大分子。本发明所制备的聚合物微球具有较好的生物相容性好、热稳定性、化学选择性，易分离回收、环境友好，并且与质谱仪的兼容性高于普通的固相萃取剂，方便用于监测和分离含氟有毒物质，可有效扩大固载后的离子液体应用范围。

技术领域

本发明涉及功能高分子微球制备领域，尤其涉及表面含有氟代胆碱类离子液体的干荔枝型”聚合物微球的制备方法及其作为固相萃取剂可选择性吸附含氟小分子毒性化合物、氟标蛋白等生物大分子的应用。

背景技术

离子液体有许多优于常规有机溶剂的性质，如熔点低、不挥发、液程范围宽、热稳定性好、溶解能力强、性质可调、电化学窗口宽等。近年来，离子液体作为溶剂和新型催化材料被广泛应用于有机合成反应、生物催化反应、纳米材料制备、样品分离分析等领域。

现有的离子液体常以自由态形式作为萃取溶剂应用于分离纯化技术领域，而其缺点是离子液体消耗大，利用率低，易造成离子液体的流失。相比较而言，固载离子液体更容易回收利用，因此在工业上应用价值更大。目前，国内外都在积极地研究开发安全、有效和更具功能化的新一代离子液体固相萃取材料。而此类研究以球形固载离子液体的研究居多，经文献检索还未有非球形固载离子液体的研究报道。非球形微球比球形微球在相同粒径下具有更大的比表面积，这使得离子液体接枝非球形微球具有更高的吸附效率，在工业生产应用中经济高效。

另外值得关注的一点是现有研究报道的离子液体大部分为咪唑环基类离子液体。该类离子液体已经明确被定义为对生物体具有一定的毒性的物质，而胆碱类物质在人体中大量存在，且在细胞发挥功能时起非常重要的作用，整体上具有优秀的生物相容性，并且可以生物降解。以胆碱类离子液体作为绿色萃取剂替代传统的有机溶剂萃取分离生命物质，既可减少环境污染，又能克服有机溶剂对生命物质的毒性。

此外，含氟微球可以与含氟的化合物产生特殊的氟-氟相互作用，可用于选择性地富集分离富集含氟化合物或者监测含氟的有毒物质。例如含氟微球可作为固相萃取剂选择性吸附含氟小分子毒性化合物、氟标蛋白等生物大分子；此类含氟微球还可以作为色谱柱填料用于气液相色谱仪，有利于建立一种快速灵敏分析痕量全氟类化合物的方法。

基于上述现状，将氟元素和胆碱基团兼容于一种离子液体中，并接枝于非球形微球表面，从而可以提供一种更安全、高效、绿色分离富集目标物质的固相萃取方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种含氟胆碱类离子液体接枝“干荔枝型”聚合物微球的制备方法及应用。采用具有高生物相容性的含氟胆碱类离子液体作为功能性修饰组分，以接枝的方法将其固载于具有高比表面积的“干荔枝型”非球形聚合物微球表面，以期可以获得具有高效分离效率，并能对含氟目标物质有极高的吸附亲和性的功能化高分子微球。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种含氟胆碱类离子液体接枝“干荔枝型”聚合物微球的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：

(1)微米级种子微球的制备：

在300-1000r/min的搅拌下将含乙烯基芳烃的单体1，油溶性引发剂1，分散剂1，共稳定剂1，溶剂1依次加入三颈烧瓶中，氮气保护下45-80℃搅拌12-48小时；聚合完成后，将获得的产物以1000-4000r/min离心5分钟，倾去上清液，将底部白色沉淀物分散在乙醇中，重复上述离心-倾去上清液-分散的操作三次，后将所得的种子微球以1-5％的固含量分散在水中得到种子胶乳；

其中，所述分散剂1为聚乙烯吡咯烷酮；