本发明专利技术提供了聚乙二醇改性的甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂及其制备方法和应用。甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂指以甲基丙烯酸缩水甘油酯为主要单体的共聚物和用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的高分子材料。聚乙二醇通过化学键偶联到甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂上，实现甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂的改性。聚乙二醇改性的甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂可以用于蛋白质分离纯化、固相偶联、层析复性的研究和生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能性高分子材料，特别涉及聚乙二醇改性甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂及制备方法和应用。二、技术背景甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂(Poly glycidyl methacrylate，PGMA)是指以甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl methacrylate，GMA)为主要单体，通过聚合反应(包括本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等)制备高分子材料，或者将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝到其它高分子材料上制备的树脂。这种高分子材料表面带有大量的环氧基，为进一步改性提供了可能。聚乙二醇(Poly ethylene glycol，PEG)属于聚醚类大分子，根据其末端基团可以分为双末端羟基聚乙二醇和单甲氧基聚乙二醇(methoxy Poly ethyleneglycol，mPEG)，因为聚合度不同而有多种分子量的产品。聚乙二醇与蛋白质等生物大分子有弱的疏水相互作用，同时聚乙二醇的亲水性长链具有柔韧性，对蛋白质的活性具有保护作用。在生化研究领域里，常用聚乙二醇沉淀法分离蛋白质。利用聚乙二醇对蛋白质的保护作用，也可以用作蛋白质纯化伴侣。另外偶合聚乙二醇的色谱介质也可以应用于蛋白质交联修饰和蛋白质折叠复性等技术中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将聚乙二醇通过化学反应偶联到甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂上，充分发挥聚乙二醇在生化技术中的优良特性，提供一种生物友好性的高分子材料。本专利技术中采用的甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂PGMA包括甲基丙烯酸缩水甘油酯与二乙烯基苯(Divinylbenzene)交联的聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与亚乙基二甲基丙烯酸酯(Ethylene dimethacralate)交联的聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与二甲基丙烯酸乙二醇酯(Ethylene glycol dimethacrylate)交联的聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与N，N’-亚甲基双丙烯酰胺(N，N’-methylene bisacrylamide)交联的聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与衣康酸烯丙酯(Diallyl itaconate)交联的聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与三甲基丙烯酸甘油酯(Trimethylolpropane trimethacrylate)交联的聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与三聚异氰酸烯丙酯(Triallyl isocyanate)交联的聚合物，以及用GMA接枝在其它类型高分子材料上的树脂。PGMA的形态包括球形和不定形，包括平均孔径为10～300nm的多孔材料和无孔材料。甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂的粒径范围为5μm～2000μm。本专利技术利用聚乙二醇末端的羟基与甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂表面上的环氧基反应，实现在树脂表面偶联到聚乙二醇的目的。制备方法如下用溶剂溶胀PGMA颗粒，溶胀剂可以是四氯甲烷、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、二氧六环、二甲基亚砜或二甲基亚砜与水体积比1～10的混合溶剂，溶胀时间为3～16h。加入聚乙二醇和催化剂。聚乙二醇包括双末端羟基聚乙二醇和单甲氧基聚乙二醇，分子量范围为100～50000。催化剂包括钠、乙醇钠、三氟化硼、氢氧化钠、氢氧化钾、硼氢化钠、浓硫酸。温度30～100℃，反应时间3～36h。过滤，用无水乙醇淋洗两次，再用蒸馏水淋洗三次，20～70℃真空干燥6～36h，常温下干燥处保存。解离改性的甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂的方法如下将偶联聚乙二醇的PGMA加入到氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液浓度为5％～60％，加热至40～100℃，持续时间5h～36h。过滤，清液中的聚乙二醇通过滴定法定量(G.E.C.Sims &T.J.Snape，A Method for the Estimation of Polyethylene Glycol in PlasmaProtein Fractions，Analytical Biochemistry，107，1980，60～63)，从而确定单位质量树脂中聚乙二醇的偶联量。附图说明图1为PGMA与PEG(图A)及mPEG(图B)反应的示意2为PGMA改性前后的红外光谱具体实施实例实施实例1PGMA-PEG100吸附牛血清白蛋白用1000.0mL二甲基亚砜与蒸馏水(1∶1，V/V)混合溶液或丙酮溶胀10.0g多孔甲基丙烯酸缩水甘油酯与二乙烯基苯交联的PGMA不定型颗粒或多孔甲基丙烯酸缩水甘油酯与二甲基丙烯酸乙二醇酯交联的PGMA不定型颗粒(平均粒径200μm，平均孔径10nm)1h，加入60.0g的PEG100和15.0g NaOH或12.0gKOH，在100℃搅拌混合36h。过滤，用无水乙醇淋洗，再用蒸馏水淋洗，70℃真空干燥6h，即得改性树脂PGMA-PEG100。取0.05g PGMA-PEG100加入到5％NaOH溶液中，在100℃恒温5h，过滤，清液中的PEG100用滴定法确定。经测定PGMA-PEG100中PEG100偶联量为0.4g/g干胶。将PGMA-PEG100颗粒用硫酸铵溶液溶胀过夜，滤去水分，加入到4mg/mL的牛血清白蛋白溶液中，室温下振荡混合24h。其中，硫酸铵溶液浓度为0.1～2mol/mL，优选浓度为0.85mol/mL。牛血清白蛋白浓度为1～8mg/mL，优选浓度为4mg/mL。检测表明PGMA-PEG100对牛血清白蛋白的吸附力为90mg/g湿胶。实施实例2PGMA-mPEG100作为层析介质纯化猪胰激肽释放酶用2000.0mL二氧六环或二甲基亚砜溶胀20.0g多孔甲基丙烯酸缩水甘油酯与亚乙基二甲基丙烯酸酯交联的PGMA微球或甲基丙烯酸缩水甘油酯与衣康酸烯丙酯交联的PGMA微球(平均粒径为5μm，平均孔径300nm)16h，加入100.0g的mPEG100，4.0g BF3，80℃搅拌混合24h。过滤，用无水乙醇淋洗，再用蒸馏水淋洗，40℃真空干燥10h，即得改性树脂PGMA-mPEG100。取0.05g PGMA-mPEG100加入到15％NaOH溶液中，在40℃恒温36h，过滤，清液中的mPEG100用滴定法确定。经测定PGMA-mPEG100中mPEG100偶联量为0.6g/g干胶。将PGMA-mPEG100填充到100mm×400mm层析柱。新鲜的胰脏搅碎磨浆，投入500立升反应锅内，加2倍量水，2倍量丙酮，反应28h，反应温度16℃结束。进行过滤，要清液，此液体每毫升中含胰激肽原酶效价13～15单位。清液倒入带搅拌的反应锅中，加无水氯化钙调pH为6.2，到入沉淀锅内沉淀12h，虹吸出上清液。底部沉淀物用25％饱和度的(NH4)2SO4溶液溶解，过滤。将滤液注入PGMA-mPEG100层析柱。用5％饱和度的(NH4)2SO4溶液洗脱，收集第二个洗脱峰。这种方法制备猪胰激肽释放酶的平均得量1.92g/kg胰脏，比活150.34μg/mg，回收率为72.4％。实施实例3PGMA-PEG50000作为层析介质复性金黄色葡萄球菌翻译延长因子G(EF-G)用2000.0mL三氯甲烷溶胀20.0g多孔甲基丙烯酸缩水甘油酯与N，N’-亚甲基双丙烯酰胺交联的PGMA微球或甲基丙烯酸缩水甘油酯与三甲基丙烯酸甘油酯交联的PGMA微球(平均粒径为30μm，平均孔径100nm)，100.0g PEG50000，4.0g金属钠，在80℃搅本文档来自技高网...
【技术保护点】
聚乙二醇改性的甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂，其特征在于聚乙二醇偶联到甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏志国，马光辉，王仁伟，张颖，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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