專利名稱：一種用于兩水相系統(tǒng)的光敏感可再生聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于兩水相系統(tǒng)的聚合物，尤其涉及一種用于兩水相分離系統(tǒng)、可循環(huán)使用的光敏性聚合物。
背景技術(shù)：
兩水相萃取技術(shù)是指兩種聚合物水溶液或一種聚合物水溶液和鹽在一定條件下可以形成兩水相，利用被分離物在兩相中分配不同，便可實(shí)現(xiàn)分離。由于兩水相萃取技術(shù)具有生物相溶性好，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，具有應(yīng)用于生物技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品分離和提純的良好前景。然而，由于用于兩水相分離系統(tǒng)的聚合物存在著難以回收問(wèn)題，在一定程度上阻礙了兩水相萃取技術(shù)的應(yīng)用。因此，解決用于兩水相分離系統(tǒng)的聚合物循環(huán)使用問(wèn)題成為研究熱點(diǎn)。
Asrof等以氯化N，N-二烯丙基-N-肉乙氧基甲銨[N，Ndially-N-caroethoxymethulammonium chloride]為單體，采用常規(guī)方法合成了陰離子聚合物(Polymer，2002，431041-1050)，該陰離子聚合物為pH敏感兩水相系統(tǒng)，聚合物在某一pH(此聚合物的pI)點(diǎn)，從溶液中沉淀出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)兩水相分相以及高聚物的回收；FolkeTjerneld等使用兩熱促相高聚物形成兩水相系統(tǒng)來(lái)純化蛋白質(zhì)及高聚物回收(Journal ofChromatography A，864(1999)31-48)，考察共聚物熱促回收，無(wú)蛋白系統(tǒng)的環(huán)氧乙烷50/環(huán)氧丙烷50(EO50/PO50)和十四碳烷基化環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷(HM-EOPO)的回收率為73％和97.5％；Mos van Berlo等則建立了一種新的兩水相系統(tǒng)(Journal of ChromatographyB，711(1998)61-68)利用溶解NH3和CO2于水溶液中成鹽(NH4NH2CO4)而形成兩水相，而兩種物質(zhì)又具揮發(fā)性。通過(guò)調(diào)節(jié)總壓力和兩氣體的比例，一定條件下，可控制總的離子強(qiáng)度和pH值(pH＝4～12)。由于可以控制條件使鹽從溶液中以NH3和CO2揮發(fā)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用。
上述這些方法對(duì)兩水相系統(tǒng)聚合物回收進(jìn)行了一些嘗試。但由于生物活性物質(zhì)對(duì)過(guò)熱、極端pH比較敏感，劇烈改變這些條件，對(duì)生物活性物質(zhì)產(chǎn)生不利的影響；另外由于改變壓力回收聚合物，對(duì)設(shè)備和操作要求較高。因此，研發(fā)一種用于兩水相分離系統(tǒng)、既能保持生物活性物質(zhì)生物活性、又可循環(huán)使用的聚合物成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種可用于兩水相分離系統(tǒng)、既能保持生物活性物質(zhì)生物活性又可循環(huán)使用的聚合物。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)廣泛深入的研究，首次合成了一種可用于兩水相分離系統(tǒng)且在光照條件下(405～415nm)可再生的共聚物。實(shí)現(xiàn)了既能保持生物活性物質(zhì)生物活性又可循環(huán)使用聚合物之目的。
本發(fā)明所說(shuō)的聚合物，其由化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)經(jīng)無(wú)規(guī)共聚而得，化合物(1)、化合物(2)與化合物(3)的摩爾比為256∶23∶1，所得共聚合物的粘均分子量為104～106， 其中R1、R2分別選自H或C1～C6的烷基；R3為C1～C6的烷基；R4為CH3或CHO；R5為COOH、COONa或COOK。
優(yōu)選方案是R1、R2分別選自H或C1～C3的烷基；R3為C1～C4的烷基。
最佳方案為R1為H；R2為異丙基；R3為正丁基；R5為COONa。
在本發(fā)明中化合物(1)是以丙烯酸為起始原料，首先經(jīng)酰氯化試劑酰氯化獲得丙烯酰氯，然后再與相應(yīng)胺反應(yīng)后制得；化合物(2)是由丙烯酸與相應(yīng)的醇經(jīng)酯化反應(yīng)制得；化合物(3)為市售品。
制備本發(fā)明所說(shuō)共聚物的主要步驟如下
以苯、無(wú)水乙醚、四氫呋喃或乙醇為溶劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，將化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)按摩爾比為256∶23∶1加入溶劑中，在有惰性氣體存在下于50～80℃反應(yīng)12～24小時(shí)，然后將聚合物加入正己烷，沉淀析出，所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾和干燥后即為本發(fā)明所說(shuō)的共聚物。
本發(fā)明設(shè)計(jì)并合成的可用于兩水相系統(tǒng)的共聚物為光敏性共聚物，其在光照條件下(405～415nm)可再生回收(回收率高達(dá)95％以上)。與現(xiàn)有用于兩水相分離系統(tǒng)的聚合物相比，本發(fā)明所說(shuō)的共聚物既能保持生物活性物質(zhì)生物活性又可實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍實(shí)施例1單體異丙基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯和葉綠酸銅鈉制備共聚物(PNBC)在具塞三角燒瓶中加入22.632g(0.2mol)異丙基丙烯酰胺、2.3135g(0.018mol)丙烯酸丁酯、2.829g(0.0039mol)葉綠酸銅鈉，以150ml苯攪拌下充分溶解，0.0033molAIBN作為引發(fā)劑，充氮?dú)?0～15分鐘，以充分去除氧氣。以塞子密封三角燒瓶口，60℃水浴搖床，250rpm轉(zhuǎn)速下，反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束，產(chǎn)物以正己烷沉淀，沉淀物干燥至恒重，得到最終產(chǎn)物，其粘均分子量為3.39×105。
實(shí)施例2將聚合物PNBC與Dex配制成兩水相，PNBC與Dex溶液的體積比分別為1∶1、2∶1、3∶2，混勻，離心促進(jìn)分相。405nm處測(cè)定PNBC的吸光度，計(jì)算得聚合物的回收率分別為95.56％、97.99％、96.33％。理論上可以使用60次以上。
實(shí)施例3配制兩水相系統(tǒng)，上相為PNBC(5％w/w)4ml，下相為Dex(20％w/w)1ml，加入KCl，最終濃度為50mM，分配溶質(zhì)6-APA(6-氨基青霉烷酸)，濃度為10.42mM，混勻后低速離心以促進(jìn)兩相形成，在415nm處分別測(cè)定6-APA在上、下相中的吸光度，計(jì)算得6-APA的分配系數(shù)為8.41。證明該聚合物應(yīng)用于兩水相可以實(shí)行。
實(shí)施例4兩水相系統(tǒng)保持酶活性實(shí)例，以胰蛋白酶為溶質(zhì)，將其溶解于兩水相中(上相PNBC8ml，下相Dex2ml)。經(jīng)過(guò)10小時(shí)，測(cè)得胰蛋白酶的活性與加入時(shí)的酶活性保持一致，依然為106U/mg。
權(quán)利要求
1.一種可用于兩水相分離系統(tǒng)、既能保持生物活性物質(zhì)生物活性又可循環(huán)使用的聚合物，其特征在于，所說(shuō)的聚合物其由下列化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)經(jīng)無(wú)規(guī)共聚而得，化合物(1)、化合物(2)與化合物(3)的摩爾比為256∶23∶1，所得共聚合物的粘均分子量為104～106， 其中R1、R2分別選自H或C1～C6的烷基；R3為C1～C6的烷基；R4為CH3或CHO；R5為COOH、COONa或COOK。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于，其中R1、R2分別選自H或C1～C3的烷基；R3為C1～C4的烷基。
3.如權(quán)利要求2所述的聚合物，其特征在于，其中R1為H；R2為異丙基；R3為正丁基，R5為COONa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于兩水相分離系統(tǒng)、可循環(huán)使用的光敏性聚合物，其由化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)經(jīng)無(wú)規(guī)共聚而得，所得共聚合物的粘均分子量為10
文檔編號(hào)C08F220/56GK1687162SQ20051002467
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者曹學(xué)君, 孔凡旗 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)