一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱及其制備方法和應(yīng)用，以疊氮胸苷為功能單體，與炔基類單體、交聯(lián)劑、催化劑、引發(fā)劑和致孔劑于室溫振蕩混合均勻，注入經(jīng)乙烯基改性的石英毛細(xì)管中，通過(guò)自由基聚合-Cu(I)點(diǎn)擊化學(xué)“一鍋”反應(yīng)，熱引發(fā)聚合，經(jīng)清洗、干燥得到核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱。本發(fā)明利用Cu(I)點(diǎn)擊化學(xué)將疊氮胸苷鍵合到聚合物骨架中，所制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱具有很好的通透性、多孔性以及化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)小分子以及復(fù)雜生物分子的分離。
【專利說(shuō)明】一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于毛細(xì)管整體柱的制備領(lǐng)域，具體涉及一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]3’-疊氮-3’-脫氧胸苷，又名齊多夫定，是一種抗病毒藥物，屬核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NRTI)。它也是第一個(gè)用于治療HIV感染的藥物。由于該化合物含有疊氮基團(tuán)和核苷基團(tuán)，是一種理想的強(qiáng)極性單體，在制備親水性毛細(xì)管整體柱方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0003]毛細(xì)管整體柱作為一種重要的色譜分離固定相，具有制備簡(jiǎn)單、通透性好、無(wú)需柱塞和易于改性等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代微分離領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前整體色譜柱主要分為硅膠基質(zhì)整體柱、有機(jī)聚合物基質(zhì)整體柱及有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化整體柱。有機(jī)聚合物整體色譜柱所用的聚合物主要包括聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯類型。聚甲基丙烯酸酯整體柱是應(yīng)用最為廣泛的一種，是由單體、交聯(lián)劑、致孔劑、引發(fā)劑等通過(guò)原位自由基聚合得到的連續(xù)均一的棒狀聚合物。這類整體柱具有取材廣泛、使用PH范圍較寬、生物兼容性好等特點(diǎn)，通過(guò)化學(xué)修飾，可以作為多種色譜模式的固定相。目前應(yīng)用最多的聚合混合物通常包括含有一個(gè)乙烯基的功能單體和含兩個(gè)或兩個(gè)以上乙烯基的交聯(lián)劑。由于核苷化合物缺乏可以固定化的乙烯基基團(tuán)，難以制備出核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱。針對(duì)這一難題，本發(fā)明將自由基反應(yīng)和Cu(I)點(diǎn)擊反應(yīng)“一鍋”結(jié)合起來(lái)，利用炔基基團(tuán)和核苷化合物上的疊氮基之間的點(diǎn)擊反應(yīng)，制備出了以3’ -疊氮_3’ -脫氧胸苷為代表的核苷聚合物基質(zhì)毛細(xì)管整體柱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱及其制備方法和應(yīng)用，利用Cu(I)點(diǎn)擊化學(xué)將疊氮胸苷鍵合到聚合物骨架中，所制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱具有很好的通透性、多孔性以及化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)小分子以及復(fù)雜生物分子的分離。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱是采用疊氮胸苷為單體，結(jié)合自由基聚合-Cu (I)點(diǎn)擊化學(xué)“一鍋”反應(yīng)制備而成。
[0006]一種制備如上所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱的方法包括以下步驟:
1)預(yù)聚混合溶液的制備:將疊氮胸苷、炔基類單體、交聯(lián)劑、催化劑、致孔劑和引發(fā)劑混合均勻后，于室溫下超聲振蕩，通氮?dú)馊コ旌先芤褐腥芙獾难鯕猓?br> 2)將步驟I)制得的混合溶液注入經(jīng)乙烯基改性的石英毛細(xì)管內(nèi)，密封后置于水浴鍋內(nèi)反應(yīng)，將毛細(xì)管取出，用甲醇或乙腈沖洗制得所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱。
[0007]步驟I)所述的疊氮胸苷為3’ -疊氮-3’ -脫氧胸苷:所述的炔基類單體為甲基丙烯酸炔丙基酯或丙烯酸炔丙基酯；所述的交聯(lián)劑為季戊四醇三丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一種；所述的致孔劑為二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺與十二醇的混合物；其中，二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺與十二醇的質(zhì)量比為40^60:40^60 ;所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；所述的催化劑為氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅、溴化亞銅的配合物中的一種；其中溴化亞銅的配合物為溴化亞銅與五甲基二乙烯基三胺或2，2-聯(lián)吡啶形成的配合物。
[0008]疊氮胸苷和炔基類單體的摩爾比為0.5?2:1，炔基類單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:廣2，致孔劑與疊氮胸苷、炔基類單體和交聯(lián)劑三者之和的質(zhì)量比為6(Γ80:2(Γ40，引發(fā)劑的質(zhì)量為疊氮胸苷、炔基類單體和交聯(lián)劑三者質(zhì)量之和的廣2%，催化劑在混合溶液中的濃度為 0.2?lmg/mL。
[0009]步驟2)中，反應(yīng)溫度為6(T75°C，反應(yīng)時(shí)間為12?24h。
[0010]所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱用于有機(jī)小分子和復(fù)雜生物分子的分離。
[0011]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明利用Cu(I)點(diǎn)擊化學(xué)將疊氮胸苷鍵合到聚合物骨架中，所制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱具有很好的通透性、多孔性以及化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)小分子以及復(fù)雜生物分子的分離。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為實(shí)施例1所制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱截面掃描電鏡圖；
圖2為實(shí)施例1所制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱柱體與管內(nèi)壁連接處的掃描電鏡圖；
圖3為實(shí)施例2中甲苯、N, N- 二甲基甲酰胺、甲酰胺、硫脲4種混合樣的分離色譜圖； 圖4為實(shí)施例3中5種苯系物的分離色譜圖；
圖5為實(shí)施例4中不同pH條件下苯胺類的分離色譜圖；
圖6為實(shí)施例5中6種麻醉劑的分離色譜圖；
圖7為實(shí)施例6中5中核苷堿基混合樣的分離色譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0014]本發(fā)明提供的制備整體柱的方法，所用的聚合物分離介質(zhì)是由3’-疊氮基-3’-脫氧胸苷和甲基丙烯酸炔丙基酯點(diǎn)擊并且和季戊四醇三丙烯酸酯聚合而成，該聚合體系還包括二甲基亞砜和十二醇的二元致孔劑、引發(fā)劑偶氮二異丁腈和催化劑碘化亞銅。
[0015]實(shí)施例1
1.柱子預(yù)處理
將毛細(xì)管內(nèi)壁依次用丙酮沖洗30min，清水沖洗lh，氫氧化鈉沖洗12h，清水沖洗2h，鹽酸沖洗3h，清水沖洗2h，甲醇沖洗30min，最后通氮?dú)獯蹈桑?br> 2.硅烷化
在預(yù)處理過(guò)的毛細(xì)管內(nèi)注入無(wú)水甲醇和甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(Y-MAPS)體積比為1:1的混合液，在45°C下反應(yīng)12h，然后用甲醇沖洗30min，在60°C下氮?dú)獯蹈桑?br> 3.柱內(nèi)合成準(zhǔn)確稱取3’ -疊氮基-3’ -脫氧胸苷60mg，甲基丙烯酸炔丙基酯31 μ L，季戊四醇三丙烯酸酯60mg, 二甲基亞砜175 μ L,十二醇192 μ L,偶氮二異丁腈1.5 mg,碘化亞銅0.2 mg于離心管中，于室溫下超聲使其混合均勻，氮吹制成預(yù)聚混合溶液；將混合液注入經(jīng)乙烯基改性的100 μ m內(nèi)徑毛細(xì)管中，至25cm處，兩端封口放入75 °C水浴鍋中反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后取出冷卻至室溫，在高壓恒流泵的低流速下用甲醇沖洗除去未反應(yīng)的單體和致孔劑，制得了核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱；
用掃描電子顯微鏡觀察上述制備得到的整體柱的柱體微觀形貌，可以得知材料具有微米級(jí)的微孔和連續(xù)的三維骨架，如圖1所示；
用掃描電子顯微鏡觀察上述制備得到的整體柱的柱體微觀形貌，可以得知整體柱基質(zhì)和石英毛細(xì)管內(nèi)壁鍵合完好，能耐受28兆帕的泵壓，具有較好的機(jī)械穩(wěn)定性，如圖2所示。
[0016]實(shí)施例2
在微柱液相色譜(μ HPLC)模式下，以5%乙腈水溶液為流動(dòng)相Α，5%水乙腈溶液為流動(dòng)相B ;色譜條件:100%Β ;泵流速為0.02 mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm ;甲苯、硫脲、甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺(各10ppm)的混合液在上述實(shí)施例1中制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱上實(shí)現(xiàn)高效選擇性的分離，其色譜分離圖如圖3所示，色譜圖中的峰依次為1:甲苯，2:N, N- 二甲基甲酸胺，3:甲酸胺，4:硫服。
[0017]實(shí)施例3
在微柱液相色譜(μ HPLC)模式下，以5%乙腈水溶液為流動(dòng)相A，5%水乙腈溶液為流動(dòng)相B ;色譜條件:45%B ;泵流速為0.02mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm ;苯、甲苯、乙苯、丙苯、丁苯(各10ppm)的混合液在上述實(shí)施例1中制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱上實(shí)現(xiàn)高效選擇性的分離，其色譜分離圖如圖4所示，色譜圖中的峰依次為1:苯，2:甲苯，3:乙苯，
4:丙苯,5:丁苯。
[0018]實(shí)施例4
在微柱液相色譜(μ HPLC)模式下，以5%乙腈磷酸鹽緩沖液(150mM，pH=2.5、4、7)為流動(dòng)相A，5%水乙腈溶液為流動(dòng)相B ;色譜條件:50%B ;泵流速為0.02mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm ;苯胺、鄰苯二胺、鄰硝基苯胺、甲萘胺(各10ppm)的混合液在上述實(shí)施例1中制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱上實(shí)現(xiàn)高效選擇性的分離，其色譜分離圖如圖5所示，色譜圖中的峰依次為1:苯胺，2:鄰苯二胺，3:鄰硝基苯胺，4:甲萘胺。
[0019]實(shí)施例5
在微柱液相色譜(μ HPLC)模式下，以5%乙腈磷酸鹽緩沖液(20mM，pH=7)為流動(dòng)相A，5%水乙腈溶液為流動(dòng)相B ;色譜條件:95%B ;泵流速為0.035mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm ;鹽酸罌粟堿、三唑侖、匹莫林、磷酸可待因、嗎啡和鹽酸美沙酮(各10ppm)的混合液在上述實(shí)施例I中制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱上實(shí)現(xiàn)高效選擇性的分離，其色譜分離圖如圖6所示，色譜圖中的峰依次為1:鹽酸罌粟堿，2:三唑侖，3:匹莫林，4:磷酸可待因，5:嗎啡,6:鹽酸美沙酮。
[0020]實(shí)施例6
在微柱液相色譜(μ HPLC)模式下，以5%乙腈磷酸鹽緩沖液(20mM，pH=7)為流動(dòng)相A，5%水乙腈溶液為流動(dòng)相B ;色譜條件:90%B ;泵流速為0.035mL/min ;檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm ;胸腺嘧啶、巰嘌呤、甲氨基嘌呤、2-脫氧腺苷、腺嘌呤(各10ppm)的混合液在上述實(shí)施例1中制得的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱上實(shí)現(xiàn)高效選擇性的分離，其色譜分離圖如圖7所示，色譜圖中的峰依次為1:胸腺嘧啶，2:巰嘌呤，3:甲氨基嘌呤，4:2_脫氧腺苷，5:腺嘌呤。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱，其特征在于:采用疊氮胸苷為單體，結(jié)合自由基聚合-Cu(I)點(diǎn)擊化學(xué)“一鍋”反應(yīng)制備而成的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)預(yù)聚混合溶液的制備:將疊氮胸苷、炔基類單體、交聯(lián)劑、催化劑、致孔劑和引發(fā)劑混合均勻后，于室溫下超聲振蕩，通氮?dú)馊コ旌先芤褐腥芙獾难鯕猓? 2)將步驟I)制得的混合溶液注入經(jīng)乙烯基改性的石英毛細(xì)管內(nèi)，密封后置于水浴鍋內(nèi)反應(yīng)，將毛細(xì)管取出，用甲醇或乙腈沖洗制得所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 步驟I)所述的疊氮胸苷為3’ -疊氮-3’ -脫氧胸苷: 所述的炔基類單體為甲基丙烯酸炔丙基酯或丙烯酸炔丙基酯； 所述的交聯(lián)劑為季戊四醇三丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一種； 所述的致孔劑為二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺與十二醇的混合物；其中，二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺與十二醇的質(zhì)量比為4(Γ60:4(Γ60 ； 所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈； 所述的催化劑為氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅、溴化亞銅的配合物中的一種；其中溴化亞銅的配合物為溴化亞銅與五甲基二乙烯基三胺或2，2-聯(lián)吡啶形成的配合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:二甲基亞砜或Ν，Ν-二甲基甲酰胺與十二醇的質(zhì)量比為55:45。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:步驟I)中疊氮胸苷和炔基類單體的摩爾比為0.5?2:1，炔基類單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1: f 2，致孔劑與疊氮胸苷、炔基類單體和交聯(lián)劑三者之和的質(zhì)量比為6(Γ80:2(Γ40，引發(fā)劑的質(zhì)量為疊氮胸苷、炔基類單體和交聯(lián)劑三者質(zhì)量之和的廣2%，催化劑在混合溶液中的濃度為0.2?lmg/mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:步驟2)中，反應(yīng)溫度為6(T75°C，反應(yīng)時(shí)間為12?24h。
7.—種如權(quán)利要求1所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱的應(yīng)用，其特征在于:所述的核苷聚合物基質(zhì)的毛細(xì)管整體柱用于有機(jī)小分子和復(fù)雜生物分子的分離。
【文檔編號(hào)】C08G73/00GK104289206SQ201410541150
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】林子俺, 俞瑞芳, 鄭江南, 楊黃浩, 張?zhí)m, 陳國(guó)南 申請(qǐng)人:福州大學(xué)