抗蛋白質(zhì)吸附聚合物接枝聚多巴胺涂層的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用.pdf

1、本論文目的在于制備一系列具有阻抗蛋白質(zhì)吸附功能的聚合物涂層材料，該系列聚合物涂層材料可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方法牢固地黏附在基底材料表面，還具有很好的阻抗蛋白質(zhì)吸附功能。在我們的工作中，合成了一系列帶有自由氨基基團(tuán)的聚合物，例如，端基氨基化的聚氧化乙烯單甲醚長(zhǎng)鏈高分子(mPEG5000-NH2)，短鏈的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA300)與帶有自由氨基的2-氨乙基甲基丙烯酸酯(AEMA)的無(wú)規(guī)共聚物（poly（PEGMA300-random-

2、AEMA））以及兩性離子磺酸甜菜堿甲基丙烯酸酯(SBMA)與AEMA的共聚物(poly(SBMA-random-AEMA)），基于聚多巴胺(polydopamine，PDA)涂層優(yōu)異的黏附性能以及它可以進(jìn)行二次反應(yīng)的特點(diǎn)，這些聚合物可以通過(guò)分子上的氨基與聚多巴胺發(fā)生邁克爾加成或者席夫堿反應(yīng)而黏附在基底材料表面。在本論文中，我們的工作介紹如下:
　　1.我們合成了單端帶有一個(gè)氨基基團(tuán)的長(zhǎng)鏈mPEG5000-NH2(Mw=5000)，

3、該聚合物可以通過(guò)PDA涂層牢固地黏附在毛細(xì)管內(nèi)表面形成mPEG5000-graft-PDA聚合物涂層，該涂層修飾的毛細(xì)管在進(jìn)行電泳（Capillary Electrophresis，CE）研究時(shí)，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性以及抗蛋白質(zhì)吸附的性能，為了充分利用該涂層管優(yōu)異的性能，在本工作中，mPEG5000-graft-PDA涂層修飾的毛細(xì)管用來(lái)定性、定量分析食品蛋白，例如:雞蛋清蛋白以及牛奶中的乳清蛋白。此外，我們通過(guò)表面等離子體共振(Surf

4、ace Plasma Resonance，SPR)技術(shù)對(duì)六種來(lái)自食品的標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)在該聚合物涂層上的吸附情況進(jìn)行了研究。SPR實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明該涂層具有很好地抗蛋白質(zhì)吸附的性能。最后，我們通過(guò)CE研究成功地對(duì)雞蛋清蛋白以及牛奶中的乳清蛋白實(shí)現(xiàn)了定量分析研究，這對(duì)于食品質(zhì)量檢測(cè)具有指導(dǎo)意義。
　　2.我們通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization，ATRP)的方法合成了一系列無(wú)規(guī)刷狀

5、聚合物poly（PEGMA300-random-AEMA），該聚合物是由低分子量的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA300，Mw=300)和AEMA組成，AEMA上的氨基可以與聚多巴胺發(fā)生邁克爾加成或者席夫堿反應(yīng)，且氨基的數(shù)目可以通過(guò)改變投料比進(jìn)行調(diào)節(jié)，PEGMA300側(cè)鏈用來(lái)阻抗蛋白質(zhì)的吸附。低分子量的聚乙二醇由于分子鏈較短，在成膜過(guò)程中分子鏈間發(fā)生纏結(jié)的可能性減小，在材料表面可以形成一種刷狀(Brush-like)的PEG涂層，從而提

6、高PEG鏈密度進(jìn)而提高材料的抗污性能。該系列聚合物的結(jié)構(gòu)主要通過(guò)核磁氫譜(1Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance，lHNMR)以及凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography，GPC)表征，該聚合物膜的化學(xué)組成以及涂層形貌主要通過(guò)X-射線光電子表面能譜分析（X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS）和掃描電子顯微鏡（Scanning Elect

7、ron Microscope，SEM）表征，通過(guò)水的靜態(tài)接觸角測(cè)試證明材料表面的親水性得到了明顯改善。最后通過(guò)帶有耗散的石英晶體微天平(Quartz Crystal Microbalance with Dissipation，QCM-D)和CE研究了該系列聚合物的抗蛋白質(zhì)吸附的性能。
　　3.我們通過(guò)普通自由基聚合的方式，將兩性離子單體SBMA與AEMA單體共聚，形成共聚物:poly（SBMA-random-AEMA）。我們期望將

8、SBMA與AEMA結(jié)合在一起，通過(guò)AEMA上的自由氨基與聚多巴胺的作用將該聚合物粘結(jié)在材料表面，利用SBMA抗蛋白吸附的性能來(lái)制備一種性能優(yōu)異的抗蛋白質(zhì)吸附涂層材料。poly（SBMA-random-AEMA）的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)1HNMR表征，聚合物膜的化學(xué)組成以及涂層形貌主要通過(guò)XPS和SEM表征，此外，通過(guò)水的靜態(tài)接觸角測(cè)試證明:材料表面通過(guò)該系列聚合物涂層修飾之后親水性得到了明顯的改善。最后該聚合物涂層材料被用于毛細(xì)管內(nèi)壁的修飾