一種陽離子型兩親性共聚物、制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料領域，涉及一種兩親性共聚物，具體涉及一種陽離子型兩 親性共聚物、制備方法及其應用。
【背景技術】
[0002] 生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承擔者。根據蛋白分離的難易 及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分為三大類：外在膜蛋白或稱外周膜蛋白、內在膜蛋白 或稱整合膜蛋白和脂錨定蛋白。膜蛋白包括糖蛋白，載體蛋白和酶等。通常在膜蛋白外會 連接著一些糖類，這些糖相當于會通過糖本身分子結構變化將信號傳到細胞內。膜蛋白的 功能是多方面的。有些膜蛋白可作為"載體"而將物質轉運進出細胞。有些膜蛋白是激素 或其他化學物質的專一受體，如甲狀腺細胞上有接受來自腦垂體的促甲狀腺素的受體。膜 表面還有各種酶，使專一的化學反應能在膜上進行，如內質網膜上的能催化磷脂的合成等。 細胞的識別功能也決定于膜表面的蛋白質。
[0003] 然而，絕大部分膜蛋白的結構和功能仍是未知的，這是因為在非細胞結構中很難 維持它們的功能；而且細胞本身不穩定的特性也阻礙了膜蛋白的深入研究。將特定的膜蛋 白載體用于支撐固定膜蛋白使其處于人工系統中，這樣能夠解決上述問題。
【發明內容】
[0004] 本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種陽離子型兩親性共聚物。
[0005]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種陽離子型兩親性共聚物，它為嵌 段共聚物，它由單體A在RAFT試劑和引發劑的作用下聚合，再至少與單體B進行聚合后進 行季銨化反應制得，所述單體A的化學結構式為
[0006]優化地，它的化學結構通式如式（1)所示：
， 式中，p為 2~5,q為 10~30。
[0007]進一步地，它的數均分子量為1000~5000,PDI為1. 3~1. 5。
[0008]本發明的又一目的在于提供一種上述陽離子型兩親性共聚物的制備方法，它包括 以下步驟： (a) 將RAFT試劑、單體A和引發劑溶于第一溶劑中，在65~75°C、無氧條件下，攪拌反應 3~5小時，隨后提純得聚合物A; (b) 將聚合物A、單體B和引發劑溶于第二溶劑中，在65~75°C、無氧條件下，攪拌反應 8~15小時得混合溶液，將所述混合溶液傾入沉淀劑中，取沉淀干燥； (c) 將步驟（b)中得到的沉淀溶于第二溶劑中，加入碘甲烷進行季銨化反應，再傾入沉 淀劑中，取沉淀干燥即可。
[0009] 優化地，它還包括步驟（d)取步驟（C)中得到的沉淀溶于乙醇中，隨后向其中滴入 去離子水，置于水中透析進行自組裝。
[0010] 優化地，步驟（a)中，將RAFT試劑、單體A和引發劑溶于第一溶劑中后用氬氣對其 進行鼓泡5~20分鐘；步驟（b)中，將聚合物A、單體B和引發劑溶于第二溶劑中后用氬氣對 其進行鼓泡5~20分鐘。
[0011] 進一步地，所述乙醇和所述去離子水的體積比為1 :1. 5~3。
[0012] 本發明的再一目的在于提供一種上述陽離子型兩親性共聚物用于組裝膜蛋白。
[0013] 優化地，它包括以下步驟： (51) 將陽離子型兩親性共聚物分散在去離子水中，向其中加入膜蛋白，攪拌10~15小 時，使膜蛋白與兩親性共聚物進行組裝； (52) 將步驟（S1)中得到的分散液置于去離子水中透析30~50小時即可。
[0014] 進一步地，它還包括步驟（S3)在步驟（S2)中透析后的分散液中浸入PET膜使陽離 子型兩親性共聚物附著在其表面 由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明陽離子型兩親 性共聚物，通過使用特定結構的單體A在RAFT試劑和引發劑作用下聚合后，再與至少單體B 在引發劑作用進行嵌段聚合，季銨化反應后得到，從而得到兩親性高分子材料，能夠用于膜 蛋白的支撐。
【附圖說明】
[0015] 附圖1為本發明陽離子型兩親性共聚物的合成路線圖； 附圖2為本發明陽離子型兩親性共聚物的自組裝和應用示意圖； 附圖3為本發明陽離子型兩親性共聚物的GPC圖譜：（a)實施例1，（b)實施例2,（c) 實施例3 ; 附圖4為PET膜附著本發明陽離子型兩親性共聚物前后的對比SEM圖。
【具體實施方式】
[0016] 本發明陽離子型兩親性共聚物，它為嵌段共聚物，它由單體A在RAFT試劑和引發 劑的作用下聚合，再至少與單體B在引發劑作用下進行嵌段聚合后進行季銨化反應制得， 所述單體A的化學結構式為
。進行季銨化反應，使得該共聚物的支鏈具有親水的性 質，從而可以自組裝形成微球，并與膜蛋白（菌紫紅質）進行組裝，對其進行支撐固定。
[0017] 該陽離子型兩親性共聚物的化學結構通式優選如式（1)所示：
式中，p為2~5,q為10~30 ;它的數均分子量為1000~5000,PDI為1. 3~L5。
[0018] 上述陽離子型兩親性共聚物的制備方法，它包括以下步驟：（a)將RAFT試劑、單體 A和引發劑溶于第一溶劑中，在65~75°C、無氧條件下，攪拌反應3~5小時，隨后提純得聚合 物A; (b)將聚合物A、單體B和引發劑溶于第二溶劑中，在65~75°C、無氧條件下，攪拌反應 8~15小時得混合溶液，將所述混合溶液傾入沉淀劑中，取沉淀干燥；（c)將步驟（b)中得到 的沉淀溶于第二溶劑中，加入碘甲烷進行季銨化反應，再傾入沉淀劑中，取沉淀干燥即可； (d)取步驟（c)中得到的沉淀溶于乙醇中，隨后向其中滴入去離子水，置于水中透析進行自 組裝。步驟（a)中，將RAFT試劑、單體A和引發劑溶于第一溶劑中后用氬氣對其進行鼓泡 5~20分鐘；步驟（b)中，將聚合物A、單體B和引發劑溶于第二溶劑中后用氬氣對其進行鼓 泡5~20分鐘，從而排除其中微量的氧氣，以免對聚合反應產生影響。乙醇和所述去離子水 的體積比優選為1 :1. 5~3,確保自組裝的順利進行。
[0019] 上述陽離子型兩親性共聚物用于組裝膜蛋白。它包括以下步驟：（S1)將陽離子型 兩親性共聚物分散在去離子水中，向其中加入膜蛋白，攪拌1〇~15小時；（S2)將步驟（S1)中 得到的分散液置于去離子水中透析30~50小時即可；（S3)在步驟（S2)中透析后的分散液 中浸入PET膜使陽離子型兩親性共聚物附著在其表面。
[0020] 下面將結合附圖實施例對本發明進行進一步說明。