本發(fā)明涉及表面改性化合物制備，尤其涉及一種表面改性化合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、western?b?l?ot法是一種勞動(dòng)密集型的實(shí)驗(yàn)室分析方法，其廣泛地應(yīng)用于生命科學(xué)中以確定在復(fù)雜樣品中是否存在靶蛋白質(zhì)并且以確定靶蛋白質(zhì)的相對(duì)量。由于需要使用蛋白量較大、操作復(fù)雜、試劑消耗量大、耗時(shí)長(zhǎng)等不足使其應(yīng)用上受限，尤其對(duì)于微量水平表達(dá)蛋白的研究存在明顯不足。于是，western?b?l?ot技術(shù)開發(fā)出多種不同的實(shí)施方法，其中simp?l?e?western是一種簡(jiǎn)單且實(shí)用的方法，它通常用于研究微量蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，其優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、快速、成本低廉和可擴(kuò)展性。此外，由于不需要使用復(fù)雜的化學(xué)發(fā)光或熒光檢測(cè)方法，simp?l?e?western適用于研究微量蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，特別是對(duì)于那些難以制備大量標(biāo)準(zhǔn)品的蛋白質(zhì)樣品。

2、材料表面接枝改性方法通過在材料表面改性、接枝不同的偶聯(lián)劑可以改善不同材料的特性，使得其功能性得到不同程度的拓展。將此改性思路運(yùn)用在不同材料上，可以實(shí)現(xiàn)s?imp?l?e?western在不同特性材料上的應(yīng)用，大大擴(kuò)大了其應(yīng)用面，對(duì)于在不同材料上實(shí)現(xiàn)s?imp?l?e?western測(cè)試具有重要意義。

3、而二苯甲酮作為常用的一種光敏基團(tuán)，在特定波長(zhǎng)光激發(fā)下(一般為365nm附近的紫外線)能產(chǎn)生高活性的自由基中間體，該中間體能夠與周圍的成分如蛋白質(zhì)中的氨基酸分子快速形成共價(jià)鍵。反應(yīng)式如下所示結(jié)合該特性，制備表面改性化合物，使得許多材料表面本不能固定蛋白的缺憾成為可能。

4、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明提供一種表面改性化合物及其制備方法，本發(fā)明通過對(duì)多種常規(guī)使用的材料，如石英、pmma、pdms等進(jìn)行表面改性，使其表面與新型表面改性化合物反應(yīng)，形成穩(wěn)定化學(xué)鍵后，使得材料具備本來無法實(shí)現(xiàn)的蛋白接枝能力。這一類新型表面改性化合物合成工藝具有合成簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、接枝效果好、成本低等優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)的材料改性提供了更多選擇方案和接枝思路，擴(kuò)充了表面改性體的合成思路，提供了更多表面改性化合物以供選擇。

2、本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種表面改性化合物，其特征在于，化學(xué)結(jié)構(gòu)如式(ⅰ)所示：

4、

5、其中，r1選自

6、

7、r2選自h2或ch3。

8、進(jìn)一步地，該表面改性化合物如式(ⅱ)、式(ⅲ)或式(ⅳ)所示：

9、

10、第二方面，本發(fā)明提供一種改性石英板，所述改性石英板由預(yù)處理過的石英板與表面改性化合物接枝而成，所述表面改性化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)如第一方面所述的式(ⅱ)。

11、第三方面，本發(fā)明提供一種如第二方面所述的改性石英板的制備方法，所述制備步驟如下：

12、1)對(duì)石英板進(jìn)行預(yù)處理；

13、2)石英板接枝3-氨基丙基三甲氧基硅烷：配制3-氨基丙基三甲氧基硅烷與甲醇的混合溶液，加入到方型培養(yǎng)皿中，將石英板浸泡在混合溶液中，將方型培養(yǎng)皿放置在烘箱中反應(yīng)，再使用甲醇沖洗，最后氮?dú)獯蹈纱谩?/p>

14、3)將3-(溴甲基)二苯甲酮連接到3-氨基丙基三甲氧基硅烷上：使用dmf溶解的3-(溴甲基)二苯甲酮和碳酸鉀粉末，避光超聲后形成混合溶液；再將步驟2)中處理好的石英板浸泡在該混合溶液中，室溫反應(yīng)，完成連接后，使用dmf沖洗，再使用pbst沖洗，最后氮?dú)獯蹈?，即得到改性石英板?/p>

15、進(jìn)一步地，步驟1)中，所述的預(yù)處理指依次用0.1mo?l/l?hc?i溶液循環(huán)沖洗石英板30min，再用去離子水沖洗10min，0.1mo?l/l?naoh溶液循環(huán)沖洗石英板2h，再用甲醇沖洗10min，最后用氮?dú)獯蹈伞?/p>

16、進(jìn)一步地，步驟2)中，反應(yīng)時(shí)間為12-16小時(shí)。

17、所述改性石英板的合成路線為：

18、

19、本發(fā)明還提供一種如第二方面所述的改性石英板的另一制備方法，制備步驟如下：

20、1)pheny?l(3-(((3-(tr?imethoxys?i?l?y?l)propy?l)amino)methy?l)phenyl)-me?thanone(表面改性化合物(ⅱ))的合成：將3-氨基丙基三甲氧基硅烷(aps)和3-(溴甲基)二苯甲酮及碳酸鉀于dmf中溶解，避光，室溫反應(yīng)，析出白色固體，抽濾，加水抽干、再加甲醇沖洗，抽干，得到表面改性化合物(ⅱ)；

21、2)對(duì)石英板進(jìn)行預(yù)處理；

22、3)將表面改性化合物(ⅱ)連接到處理好的石英板上：配制表面改性化合物(ⅱ)與dmf的混合溶液，將該溶液加入到方型培養(yǎng)皿中，再將石英板浸泡在該混合溶液中，被混合溶液完全覆蓋，再將方型培養(yǎng)皿放置在烘箱中反應(yīng)，完成連接后沖洗，最后氮?dú)獯蹈?，即得到改性石英板?/p>

23、進(jìn)一步地，步驟2)中，所述預(yù)處理指依次用0.1mo?l/l?hc?i溶液循環(huán)沖洗石英板30min，再用去離子水沖洗10min，0.1mo?l/l?naoh溶液循環(huán)沖洗石英板2h，再用甲醇沖洗10min，最后用氮?dú)獯蹈伞?/p>

24、所述改性石英板的另一合成路線為：

25、

26、第四方面，本發(fā)明提供一種改性pdms板，所述改性pdms板由硅氫化處理后的pdms板材與表面改性化合物接枝而成，所述表面改性化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)如第一方面所述的式(ⅲ)。

27、第五方面，本發(fā)明提供一種如第四方面所述的改性pdms板的制備方法，所述制備步驟如下：

28、1)pent-4-en-1-y?l?2-(3-benzoy?l?pheny?l)propanoate(表面改性化合物(ⅲ))的合成：將酮洛芬和4-戊烯-1-醇于dmf中溶解,加入dmap攪拌后，加入edc?l，室溫反應(yīng)萃取，旋干，純化，得到表面改性化合物(ⅲ)。

29、2)將pdms-si-h膜片放入含有表面改性化合物(ⅲ)的異丙醇干燥溶液中。用石英滴管吸取karstedts?pt催化劑，活化后加入反應(yīng)體系，混合均勻后反應(yīng)。反應(yīng)完畢后洗滌數(shù)次，真空干燥后即得到改性pdms板。

30、進(jìn)一步地，步驟2)中，所述的pdms-si-h膜片為用稀鹽酸處理后表面氫化的pdms板材。

31、所述改性pdms板的合成路線為：

32、

33、第六方面，本發(fā)明提供一種改性pmma板，所述改性pmma板由等離子清洗處理后的pmma板與表面改性化合物接枝而成，所述表面改性化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)如第一方面所述的式(ⅳ)。

34、第七方面，本發(fā)明提供一種如第六方面所述的改性pmma板的制備方法，所述制備步驟如下：

35、1)2-(3-benzoy?l?pheny?l)-n-(3-(tr?iethoxys?i?ly?l)propy?l)propanamide(表面改性化合物(ⅳ))的合成：將酮洛芬和3-氨基丙基三甲氧基硅烷于dmf中溶解，加入dmap攪拌后，加入edc?l，室溫反應(yīng)，萃取，旋干，純化，得到為透明油狀的表面改性化合物(ⅳ)。

36、2)使用等離子清洗機(jī)清洗pmma板，清洗后馬上浸泡在步驟1)中得到的表面改性化合物(ⅳ)的甲醇?jí)A性溶液中，過夜避光接枝反應(yīng)，最后使用甲醇清洗后即得改性pmma板。

37、進(jìn)一步地，步驟2)中，所述等離子清洗機(jī)的清洗條件為時(shí)間120s，功率210w，氣體為氧氣。

38、所述改性pmma板的合成路線為：

39、

40、本發(fā)明的母核為二苯甲酮，它是一種常用的光敏基團(tuán)，光敏基團(tuán)在特定波長(zhǎng)光激發(fā)下(一般為365nm附近的紫外線)產(chǎn)生高活性的中間體，這些中間體能夠與周圍的蛋白質(zhì)中的氨基酸快速形成共價(jià)鍵，從而達(dá)到接枝蛋白的目的。由于western?b?l?ot技術(shù)的開發(fā)，需要在不同材料表面完成蛋白質(zhì)的接枝與固定，而許多材料(如石英、pmma、pdms等)本身無法連接蛋白，因此本發(fā)明開發(fā)了4中不同的接枝方法，利用三種不同的二苯甲酮衍生物與不同方式處理好的不同板材表面結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了多種材料的表面蛋白接枝。

41、與現(xiàn)有的技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

42、1.本發(fā)明的3種表面改性化合物，根據(jù)材料表面特性，可以作為不同材料進(jìn)行接枝蛋白的表面改性，這擴(kuò)大了表面改性化合物可選擇的范圍，擴(kuò)寬了s?imp?l?e?western法可使用的材料范圍。

43、2.本發(fā)明的3種表面改性化合物，具有原料成本低、合成步驟少、合成產(chǎn)率高、純化簡(jiǎn)單、溶解度好等特點(diǎn)。

44、3.本發(fā)明的表面接枝思路包括但不僅限于石英、pmma、pdms、毛細(xì)管和芯片的表面接枝，可根據(jù)材料本身特性對(duì)應(yīng)的方案進(jìn)行選擇，靈活度高。