专利名称：一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物及其在微流控芯片中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚合物领域，特别涉及一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，还涉及所 述聚合物在微流控芯片中的应用。
背景技术：
从20世纪90年代Manz等提出微流控分析系统以来，微流控芯片技术得到了飞速 的发展，在很多方面都得到了应用。微流控芯片技术具有分离速度快，样品消耗量小，检测 速度快等优点。聚二甲基硅氧烷以其价格便宜，化学性能稳定，耐久，光透过性好，生物兼容 性优良等诸多优点，成为制作微流控芯片主要材料之一，但是PDMS其本身的一些缺陷，如 表面的高度疏水，这会导致在分离过程中分离通道内产生气泡，致使流路断开，导致试验失 败。因此，对PDMS微流控芯片的表面亲水性的改善引起了科学家的广泛兴趣。现在科学家 们主要通过氧等离子处理，UVZO3氧化，表面涂覆亲水聚合物，紫外接枝等方法来改善PDMS 的表面亲水性，减少其对分离物的吸附。但是这些方法还存在一定的不足，如氧化法处理 PDMS虽然可以改善其亲水性，但是几个小时后PDMS就会慢慢转变为疏水，不利于芯片的长 时间重复使用；在PDMS表面涂覆亲水性聚合物如聚乙二醇虽然能改善PDMS表面的亲水性， 使PDMS的亲水性保持的长久，但是传统的线性聚合物的粘度比较大容易导致微流控芯片 微通道的堵塞，妨碍芯片的使用。因此需要用一种亲水性好、低粘度的聚合物对PDMS进行 涂覆改性以解决上述的问题。超支化聚合物具有其独特的支化分子结构，分子之间无缠结，并且含有大量的末 端官能团，因此表现出高溶解度、低粘度、高的化学反应活性等许多线型聚合物所不具有的 特殊性能。中国专利号为CN02123476. 0的专利公开了一种以多元酸作为核的酯端基超支 化聚合物，中国专利号为CN200810017352. 2的专利公开了一种端醛基超支化聚合物，并用 于皮革复鞣剂的制备。但至今没有有关超支化聚合物在改善微流控芯片疏水性方面的报 道。目前在实验室中最常用的商业化检测装置就是UV检测器，但是UV检测器要求要 有较长的检测光程，但是微流控芯片的通道的检测光程比较短，这就造成了 UV检测器在微 流控芯片检测中的应用受到了一定的限制。通过设计适合微流控芯片与毛细管连接的通 道，实现微流控芯片与毛细管连接，在毛细管上制作检测窗已达到微流控芯片UV检测应用 的目的已成为一种共识。但现行的微流控芯片与毛细管连接的方法很容易在连接处造成死 体积，出现死体积的话，会出现滞后，样品扩散增大，峰展宽，拖尾等现象，导致检测器检测 效率的降低，不利于对分离物质的检测分离。

发明内容
为了解决以上技术中存在的问题，本发明提供了一种亲水性极强的端羟基超支化 聚胺-酯聚合物。本发明还提供了所述聚合物在微流控芯片中的应用。
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本发明是通过以下措施实现的—种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，为g2代端羟基超支化聚胺-酯聚合物或g3 代端羟基超支化聚胺-酯聚合物或g4代端羟基超支化聚胺-酯聚合物，g2代端羟基超支 化聚胺-酯聚合
物的结构式如下
权利要求
1. 一种端羟基超支化聚胺-酯聚合物，其特征是为G2代端羟基超支化聚胺~酯聚合 物、G3代端羟基超支化聚胺-酯聚合物或G4代端羟基超支化聚胺-酯聚合物，G2代端羟基 超支化聚胺-酯聚合物的结构式如下所示
2.权利要求1所述的聚合物用于制备亲水性微流控芯片。
3.根据权利要求2所述的亲水性微流控芯片，其特征是通过以下步骤得到 (a)制备聚二甲基硅氧烷微流控芯片基片；(b)在氧气氛中将微流控芯片基片氧化；(c)将硅烷偶联剂溶液用氮气压入到微流控芯片的通道中，放入100°C_120°C的烘箱 反应，然后再将端羟基超支化聚胺-酯聚合物溶液与催化剂溶液用氮气压入到微流控芯片 的通道中，50°C _70°C反应，得到端羟基超支化聚胺-酯聚合物改性的亲水性微流控芯片。
4.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于步骤(c)中所述的端羟基超支化聚 胺-酯聚合物为G2代、G3代或G4代端羟基超支化聚胺-酯聚合物。
5.根据权利要求3或4所述的微流控芯片，其特征在于所述硅烷偶联剂为Y-环氧丙 氧基丙基三甲氧基硅烷，所述催化剂为三氟化硼乙基醚。
6.根据权利要求3或4所述的微流控芯片，其特征在于步骤(c)中将硅烷偶联剂溶液 用氮气压入到微流控芯片的通道中，放入110°c的烘箱反应40min。
7.根据权利要求3或4所述的微流控芯片，其特征在于步骤(c)中将端羟基超支化聚 胺-酯聚合物与催化剂溶液用氮气压入到微流控芯片的通道中60°C反应4h。
8.根据权利要求3或4所述的微流控芯片，其特征在于步骤(b)包括以下步骤在容 器中加入NaOH水溶液和H2A水溶液，将制作好的微流控芯片放入容器中，固定在液面以上 氧化。
9.根据权利要求3或4所述的微流控芯片，其特征在于NaOH水溶液为lmol/L，H202水 溶液含 H20230wt%。
10.根据权利要求3或4所述的微流控芯片，其特征在于所述微流控芯片前端内径小于 末端内径，末端与毛细管套接，末端内径与毛细管外径相配合。
全文摘要
本发明涉及一种端羟基超支化聚合物及其在微流控芯片中的应用。端羟基超支化聚胺-酯聚合物，由以下步骤制备而成等摩尔的二乙醇胺和丙烯酸甲酯，反应得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；将三羟甲基丙烷与N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯反应，当两者摩尔比为1∶9、1∶21或1∶45时，分别得到G2代、G3代或G4代端羟基超支化聚胺-酯聚合物。用于制备亲水性微流控芯片在氧气氛中将聚二甲基硅氧烷微流控芯片基片氧化；将硅烷偶联剂接到基片内部，将聚合物接到硅烷偶联剂上。严格控制反应条件及反应物的摩尔比制得相对规整的聚合物。用聚合物改性PDMS，能永久保持亲水性，未使用昂贵的仪器，方便快速。
文档编号G01N35/00GK102060988SQ20101053440
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者刘冰, 寿崇琦, 徐磊, 杨文 , 林栋 , 蒋大庆 申请人:济南大学