一种亲水性高分子组合物及微流控芯片的制备方法技术

本申请涉及微流控芯片技术领域，具体提供一种亲水性高分子组合物及微流控芯片的制备方法。亲水性高分子组合物，按重量份数计，原料组分包括，100份热塑性极性高聚物、10

【技术实现步骤摘要】
一种亲水性高分子组合物及微流控芯片的制备方法


[0001]本申请涉及微流控芯片
，具体地，涉及一种亲水性高分子组合物及微流控芯片的制备方法。

技术介绍

[0002]微流控芯片的材质有无机物和有机高聚物等，有机高聚物包括聚硅氧烷PDMS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、环烯烃共聚物COC、聚对苯二甲酸酯乙二酸酯PET等，除了PDMS是热固性聚合物，其他几种有机高聚物都是热塑性聚合物，可以采用熔融共混和注塑成型的成型方法。但这些有机高聚物的表面都是疏水，微流控芯片一般用于水溶液，疏水的有机高聚物会对水溶液的润湿、运动等产生阻碍。现有的有机高聚物型对微流控芯片进行亲水改性至少有以下的几种方法，(1)采用等离子、碱浸泡等对有机高聚物的表面进行亲水处理，(2)在有机高聚物表面接枝亲水性化合物，(3)在有机高聚物中掺混入亲水性化合物。第(1)种方法中，处理后的微流控芯片的亲水性相对不稳定，放置一段时间后容易失效；第(2)种方法成本高、效率低，而且有可能改变微流控芯片表面的其他性能；最常用是上述第(3)种方法，操作简单，改性方式灵活。
[0003]现有一种技术是将微流控技术与PCR技术结合起来，由于PCR技术中需要多次的加热和降温，因此要求微流控芯片经过多次的加热
‑
冷却后表面的亲水性具有较好的稳定性，不会发生较明显变化。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中微流控芯片表面亲水性不稳定等技术问题，本申请提供一种亲水性高分子组合物及微流控芯片的制备方法。
[0005]本申请采用如下的技术方案：一种亲水性高分子组合物，按重量份数计，原料组分包括，100份热塑性极性高聚物、10
‑
60份羧酰化壳聚糖和乙二醇类二缩水甘油醚；所述乙二醇类二缩水甘油醚的通式为(CH2CHO)CH2O(CH2CHO)
n
CH2(OCHCH2)，其中n＝1
‑
50；所述乙二醇类二缩水甘油醚的摩尔数与所述羧酰化壳聚糖中氨基的摩尔数的比例为0.03
‑
0.2:1。
[0006]优选的，所述热塑性极性高聚物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚对苯二甲酸酯乙二酸酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯中的至少一种。
[0007]优选的，所述羧酰化壳聚糖选自丁酰化壳聚糖、戊酰化壳聚糖和己酰化壳聚糖中的至少一种。
[0008]更优选的，所述丁酰化壳聚糖的丁酰度、所述戊酰化壳聚糖的戊酰度和所述己酰化壳聚糖的己酰度分别为30
‑
80％。
[0009]优选的，所述羧酰化壳聚糖选自乙酰化壳聚糖，乙酰度为40
‑
80％。
[0010]更优选的，所述乙酰化壳聚糖预先与乙二醇类单缩水甘油醚进行反应。
[0011]更优选的，所述乙酰化壳聚糖中氨基摩尔数与所述乙二醇类单缩水甘油醚的摩尔数比例为1:0.1
‑
0.6。
[0012]更优选的，所述乙二醇类单缩水甘油醚的通式为(CH2CHO)CH2O(CH2CH2O)
m
R，其中m＝1
‑
30，R选自H、C1
‑
C4烷基或C2
‑
C6酰基。
[0013]优选的，所述原料组分还包括：0.3
‑
1份抗氧化剂、0.5
‑
5份加工助剂。
[0014]一种微流控芯片的制备方法，将上述任一项实施方案中各所述原料组合混合均匀，经过熔融、挤出、造粒和注塑工序，获得所述微流控芯片。
[0015]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请采用羧酰化壳聚糖作为微流控芯片的亲水改性剂，羧酰化壳聚糖具有亲水性好、生物相容性好的特点，可以赋予微流控芯片较好的亲水性和生物相容性，而且采用乙二醇类二缩水甘油醚作为羧酰化壳聚糖的相容剂，提高了羧酰化壳聚糖与微流控芯片材质的相容性，获得的微流控芯片具有较好的透明度。
[0016]2、乙二醇类二缩水甘油醚既作为相容剂，也作为交联剂，乙二醇类二缩水甘油醚与羧酰化壳聚糖交联后与微流控芯片材质形成半互穿聚合物网络结构，羧酰化壳聚糖在微流控芯片稳定分布，有效提高了微流控芯片表面亲水的稳定性，即使经过多次冷热处理，表面亲水性稳定。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0018]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0019]本申请一方面提出一种亲水性高分子组合物，按重量份数计，原料组分包括，100份热塑性极性高聚物、10
‑
60份羧酰化壳聚糖和乙二醇类二缩水甘油醚；羧酰化壳聚糖是指壳聚糖高分子上的氨基被烷基酰基取代，比如乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基等。本申请采用羧酰化壳聚糖作为微流控芯片的亲水改性剂，具有亲水性好、生物相容性好的特点，但羧酰化壳聚糖与热塑性极性高聚物的相容性不太好，因此原料组分中加入了乙二醇类二缩水甘油醚，可以与羧酰化壳聚糖发生交联反应，提高了与热塑性极性高聚物的相容性，又由于交联反应产生的网络结构与热塑性极性高聚物形成半互穿聚合物网络结构，进一步提高了羧酰化壳聚糖与热塑性高聚物的相容性，加入的羧酰化壳聚糖不会影响热塑性高聚物的透光度，而且由于交联结构的存在，羧酰化壳聚糖能稳定的与热塑性壳聚糖相容，亲水性能稳定。
[0020]上述乙二醇类二缩水甘油醚的通式为式(1)所示(CH2CHO)CH2O(CH2CHO)
n
CH2(OCHCH2)(式(1))，其中n＝1
‑
50；更优选的，n＝5
‑
30。
[0021]乙二醇类二缩水甘油醚的摩尔数与羧酰化壳聚糖中氨基的摩尔数的比例为0.03
‑
0.2:1。控制乙二醇类二缩水甘油醚与羧酰化壳聚糖中氨基的摩尔比在上述范围，可以控制交联度在一个合适的范围，既可以实现交联，也避免了交联度过大导致的加工困难。优选的，乙二醇类二缩水甘油醚与羧酰化壳聚糖中氨基的摩尔比为0.05
‑
0.15:1，举例的，摩尔
比可以是0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15:1。
[0022]本申请一个优选的实施例中，热塑性极性高聚物选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、环烯烃共聚物COC、聚对苯二甲酸酯乙二酸酯PET、聚苯乙烯PS和聚氯乙烯PVC中的至少一种。上述几种热塑性高聚物是微流控芯片常用的材质。
[0023]本申请一个优选的实施例中，羧酰化壳聚糖选自丁酰化壳聚糖、戊酰化壳聚糖和己酰化壳聚糖中的至少一种。壳聚糖分子中含有大量的羟基、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水性高分子组合物，其特征在于，按重量份数计，原料组分包括，100份热塑性极性高聚物、10
‑
60份羧酰化壳聚糖和乙二醇类二缩水甘油醚；所述乙二醇类二缩水甘油醚的通式为(CH2CHO)CH2O(CH2CHO)
n
CH2(OCHCH2)，其中n=1
‑
50；所述乙二醇类二缩水甘油醚的摩尔数与所述羧酰化壳聚糖中氨基的摩尔数的比例为0.03
‑
0.2:1。2.根据权利要求1所述的亲水性高分子组合物，其特征在于，所述热塑性极性高聚物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚对苯二甲酸酯乙二酸酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的亲水性高分子组合物，其特征在于，所述羧酰化壳聚糖选自丁酰化壳聚糖、戊酰化壳聚糖和己酰化壳聚糖中的至少一种。4.根据权利要求3所述的亲水性高分子组合物，其特征在于，所述丁酰化壳聚糖的丁酰度、所述戊酰化壳聚糖的戊酰度和所述己酰化壳聚糖的己酰度分别为30
‑
80%。5.根据权利要求1所述的亲水性高分子组合物，其特征在于，所述羧酰化壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志坚，刘峰，林志铿，
申请(专利权)人：厦门为正生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：