超支化聚醚的合成及其在毛細管電泳中的應(yīng)用.pdf

1、毛細管電泳(CE)由于其高效、快速、進樣量小、操作簡單、且對蛋白質(zhì)，DNA和RNA等生物大分子的分離分析具有顯著的優(yōu)勢，使其很快成為分析化學(xué)領(lǐng)域的前沿課題之一。但在pH>3.0條件下，由于未處理毛細管內(nèi)表面硅羥基的電離形成帶負(fù)電的吸附點，使管壁對生物大分子，尤其是堿性蛋白質(zhì)產(chǎn)生強烈的吸附，導(dǎo)致分離峰拖尾，峰形展寬，分離效率下降，吸附嚴(yán)重時導(dǎo)致分離失敗。毛細管電泳涂層柱技術(shù)是解決毛細管內(nèi)壁吸附的有效方法。目前，涂層材料主要采用傳統(tǒng)的線性高

2、分子聚合物，但線性聚合物存在黏度大，易堵塞毛細管柱，分離柱效低，且穩(wěn)定性差等缺點，從而使其無法滿足毛細管電泳涂層柱在實際應(yīng)用中的要求。 本論文設(shè)計合成了分子內(nèi)部含有大量醚鍵，分子末端為大量活性羥基的超支化聚3-甲基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷(HPMHO)，并對其三維網(wǎng)狀立體分子結(jié)構(gòu)進行了表征分析。創(chuàng)新性的將這種超支化聚醚用作毛細管電泳柱涂層材料，分別制備了新型的物理吸附涂層柱和化學(xué)鍵合涂層柱，考察了涂層柱的電滲流，對堿性蛋白質(zhì)的分離

3、能力，緩沖溶液pH值的適用范圍，以及涂層柱的穩(wěn)定性能，取得了滿意的結(jié)果。 本研究工作的內(nèi)容主要包括以下幾個方面: (1)超支化聚醚的合成:實驗選擇3-甲基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷(MHO)作為增長單體，以三氟化硼乙醚絡(luò)合物作為引發(fā)劑，通過優(yōu)化合成反應(yīng)的條件，利用陽離子開環(huán)聚合的方法成功地合成了以三羥甲基丙烷為中心核G2，G3，G4超支化聚醚，以及支化度(DB)分別為0.21，0.37，0.43的超支化聚醚。 (2)

4、超支化聚醚的表征:通過IR,13CNMR，元素分析，羥值測定證明所合成超支化聚醚為分子末端含有大量羥基，內(nèi)部為大量醚鍵的三維空間近似球狀的分子結(jié)構(gòu)，通過粘度測定表明合成產(chǎn)物具有良好的溶解性和較低的粘度，通過TG-DTA分析證明了合成產(chǎn)物具有良好的耐熱性能。 (3)超支化聚醚物理吸附涂層柱的制備及評價:先用1mol/L的氫氧化鈉溶液對毛細管內(nèi)壁進行預(yù)處理，然后分別將G2，G3，G4，DB為0.21，0.37，0.43超支化聚醚的1

5、0％(M/M)甲醇溶液在一定壓力下通入毛細管內(nèi)，制備物理吸附涂層毛細管電泳柱，并考察了其性能。實驗結(jié)果表明，涂層柱能夠有效地降低電滲流，抑制蛋白質(zhì)在毛細管內(nèi)的吸附；在pH3.0-6.0較寬的范圍內(nèi)對堿性蛋白質(zhì)實現(xiàn)較高的分離柱效；且涂層柱性能穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、使用壽命長，分離柱效和分離度隨著超支化聚醚代數(shù)和支化度的增加而增大。其中，G4涂層柱和DB0.43涂層柱對溶菌酶的分離柱效分別達到了1.9×106plates/m和1.1×106pla

6、tes/m。 (4)超支化聚醚化學(xué)鍵合涂層柱的制備及評價:在三氟化硼乙醚絡(luò)合物存在條件下，通過硅烷化偶聯(lián)劑γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(γ-GPTMS)分別將合成的DB為0.21、0.37和0.43超支化聚醚鍵合到毛細管柱內(nèi)壁，制備了化學(xué)鍵合型涂層柱，并對其性能進行了考察。實驗結(jié)果表明，化學(xué)鍵合涂層柱同樣能夠在pH3.0-6.0范圍內(nèi)對堿性蛋白質(zhì)實現(xiàn)有效的分離；能夠有效地降低電滲流，抑制蛋白質(zhì)在毛細管內(nèi)表面的吸附。分離柱效和分