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具有阻抗蛋白质吸附性能的材料对于生物医药、船体涂料、生物芯片等的研究非常重要,是当前国内外研究的热点。研究发现一些两性离子化合物具有优良的蛋白质吸附阻抗性能。
本课题基于阻抗蛋白质吸附的理论,以及实际应用中对产品的要求,根据分子构效关系,设计了2种含羟基的磺铵两性离子结构及其合成路线。以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)和N-(3-二甲胺丙基)丙烯酰胺(DMAPAA)为起始原料,分别与3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行季铵化反应,合成得到了两种羟基磺铵两性离子单体3-N,N-二甲基-3-N-丙烯酰基-2-羟基-丙磺酸(DAHPS)和3-N,N-二甲基-3-N-丙烯酰胺丙基-2-羟基-丙磺酸(DAPAPSH)。产物结构用红外光谱进行了分析,并且对两种不同的单体合成过程进行了比较,发现以DMAPAA为叔胺原料进行季铵化反应,要优于以DMAA为原料的。文中还对DAPAPSH的合成工艺进行了优化,得到了DAPAPSH的较优合成工艺,以水为溶剂,DMAPAA与CHPS-Na的摩尔比为1:1.2,在80℃下,反应5小时,叔胺转化率可达98%。
采用溶液聚合法,对羟基磺铵两性离子单体进行了聚合。同时采用聚合接枝法,以DMAA和DMAPAA为起始原料,分别先聚合,再接枝羟基丙磺酸基团,两种方法都制备得到了两性离子聚合物p(DAHPS)和p(DAPAPSH)。产物结构用红外光谱进行分析。并且比较了二者的接枝率和接枝效率,结果表明,p(DAPAPSH)的接枝率和接枝效率都高于p(DAHPS)。
将上述聚合接枝法制备的两种磺铵两性离子聚合物,测量其动态接触角,结果表明,涂膜之后的玻片表面亲水性得到很大改善,p(DAPAPSH)涂膜的玻片表面的接触角为51.36°,要优于p(DAHPS)涂膜的表面,其接触角为57.29°。制备的两种羟基磺铵两性离子化合物,都具有良好的亲水性,对研究制备阻抗蛋白质吸附的材料具有很好的指导作用。