專利名稱：一種用于兩水相系統的光敏感可再生聚合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于兩水相系統的聚合物，尤其涉及一種用于兩水相分離系統、可循環使用的光敏性聚合物。
背景技術：
兩水相萃取技術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，便可實現分離。由于兩水相萃取技術具有生物相溶性好，操作簡便等優點，具有應用于生物技術領域的產品分離和提純的良好前景。然而，由于用于兩水相分離系統的聚合物存在著難以回收問題，在一定程度上阻礙了兩水相萃取技術的應用。因此，解決用于兩水相分離系統的聚合物循環使用問題成為研究熱點。
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，聚合物在某一pH(此聚合物的pI)點，從溶液中沉淀出來，從而實現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來純化蛋白質及高聚物回收(Journal ofChromatography A，864(1999)31-48)，考察共聚物熱促回收，無蛋白系統的環氧乙烷50/環氧丙烷50(EO50/PO50)和十四碳烷基化環氧乙烷、環氧丙烷(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(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，而兩種物質又具揮發性。通過調節總壓力和兩氣體的比例，一定條件下，可控制總的離子強度和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，實現循環再利用。
上述這些方法對兩水相系統聚合物回收進行了一些嘗試。但由于生物活性物質對過熱、極端pH比較敏感，劇烈改變這些條件，對生物活性物質產生不利的影響；另外由于改變壓力回收聚合物，對設備和操作要求較高。因此，研發一種用于兩水相分離系統、既能保持生物活性物質生物活性、又可循環使用的聚合物成為本領域亟待解決的問題。
發明內容
本發明目的在于，提供一種可用于兩水相分離系統、既能保持生物活性物質生物活性又可循環使用的聚合物。
本發明的發明人經廣泛深入的研究，首次合成了一種可用于兩水相分離系統且在光照條件下(405～415nm)可再生的共聚物。實現了既能保持生物活性物質生物活性又可循環使用聚合物之目的。
本發明所說的聚合物，其由化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)經無規共聚而得，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。
在本發明中化合物(1)是以丙烯酸為起始原料，首先經酰氯化試劑酰氯化獲得丙烯酰氯，然后再與相應胺反應后制得；化合物(2)是由丙烯酸與相應的醇經酯化反應制得；化合物(3)為市售品。
制備本發明所說共聚物的主要步驟如下
以苯、無水乙醚、四氫呋喃或乙醇為溶劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑，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12～24小時，然后將聚合物加入正己烷，沉淀析出，所得沉淀物經過濾和干燥后即為本發明所說的共聚物。
本發明設計并合成的可用于兩水相系統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95％以上)。與現有用于兩水相分離系統的聚合物相比，本發明所說的共聚物既能保持生物活性物質生物活性又可實現循環使用。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明，其目的僅在于更好理解本發明的內容而非限制本發明的保護范圍實施例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作為引發劑，充氮氣10～15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轉速下，反應24小時。反應結束，產物以正己烷沉淀，沉淀物干燥至恒重，得到最終產物，其粘均分子量為3.39×105。
實施例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，離心促進分相。405nm處測定PNBC的吸光度，計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。
實施例3配制兩水相系統，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6-APA(6-氨基青霉烷酸)，濃度為10.42mM，混勻后低速離心以促進兩相形成，在415nm處分別測定6-APA在上、下相中的吸光度，計算得6-APA的分配系數為8.41。證明該聚合物應用于兩水相可以實行。
實施例4兩水相系統保持酶活性實例，以胰蛋白酶為溶質，將其溶解于兩水相中(上相PNBC8ml，下相Dex2ml)。經過10小時，測得胰蛋白酶的活性與加入時的酶活性保持一致，依然為106U/mg。
權利要求
1.一種可用于兩水相分離系統、既能保持生物活性物質生物活性又可循環使用的聚合物，其特征在于，所說的聚合物其由下列化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)經無規共聚而得，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
本發明涉及一種用于兩水相分離系統、可循環使用的光敏性聚合物，其由化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)經無規共聚而得，所得共聚合物的粘均分子量為10
文檔編號C08F220/56GK1687162SQ20051002467
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月25日 優先權日2005年3月25日
發明者曹學君, 孔凡旗 申請人:華東理工大學