端羥基超支化聚胺-酯聚合物及其改性的微流控芯片及應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及農(nóng)藥殘留檢測【技術領域】，特別涉及一種端羥基超支化聚胺-酯聚合物：取等摩爾的二異丙醇胺和丙烯酸甲酯，反應得到AB2單體；將AB2單體、對甲苯磺酸和三乙醇胺反應，即得端羥基超支化聚胺-酯聚合物。還涉及超支化聚合物改性的PDMS微流控芯片及其在農(nóng)藥殘留檢測【技術領域】中的應用。本發(fā)明所制備的PDMS微流控芯片具有永久的親水性，有效提高了聚合物涂層的穩(wěn)定性，未使用昂貴的儀器，價格合理，并且該涂層柱具有體積小、操作簡單、樣品用量少、分離效率高、分析速度快的特點，可以很好的實現(xiàn)對有機農(nóng)藥殘留的分離檢測。
【專利說明】端羥基超支化聚胺-酯聚合物及其改性的微流控芯片及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)藥殘留檢測【技術領域】，特別涉及一種端羥基超支化聚胺-酯聚合物，還涉及所述超支化聚合物改性PDMS (聚二甲基硅氧烷)微流控芯片在農(nóng)藥殘留檢測【技術領域】中的應用。
【背景技術】
[0002]目前，我國已經(jīng)成為世界上第二大農(nóng)藥使用國，特別是對生長期短的蔬菜、瓜果類食品來說，由于蟲害多，超量施藥，造成農(nóng)藥殘留超標現(xiàn)象日漸加重。有機農(nóng)藥的的長期使用使其易吸附在土壤有機質(zhì)中，并能通過植物吸收進入食物鏈，對生態(tài)環(huán)境和人體健康存在潛在威脅，因此食品中有機農(nóng)藥殘留問題一直受到人們關注，對蔬菜地土壤中農(nóng)藥的殘留量進行及時而準確的分析、檢測是控制蔬菜地土壤中農(nóng)藥殘留量的關鍵環(huán)節(jié)之一。
[0003]微流控芯片又稱芯片實驗室，是采用微細加工技術，在一塊幾平方厘米的芯片上制作出微通道網(wǎng)絡結(jié)構和其他功能單元，并將進樣、預處理、生物與化學反應、分離和檢測等基本操作集成在芯片上進行的一門新技術。該技術具有體積小、操作簡單、分離效率高、樣品用量少、分析速度快、操作易自動化等特點，已被公認為是21世紀最為重要的前沿技術之一。以聚二甲基硅氧烷為代表的微流控芯片具有價格便宜、易于加工、化學性能穩(wěn)定以及良好的透光性和介電性等優(yōu)異性能越來越受到人們的關注。
[0004]但是，聚二甲基硅氧烷微流控芯片本身也存在著一些缺陷，如表面高度的疏水性，使有機農(nóng)藥等樣品分子 因疏水相互作用等原因強烈吸附于其微通道表面，導致分離峰拖尾展寬、分離效率與遷移時間的重復性下降，吸附嚴重時會導致分離失敗，甚至形成不可逆吸附使分離無法進行；并且，PDMS微流控芯片微通道的表面不均一，電滲流不穩(wěn)定，容易隨外界條件的變化而變化，影響對有機農(nóng)藥的分離效果。因此，有必要對PDMS微流控芯片的表面進行改性來抑制對有機農(nóng)藥樣品的吸附，提高其分離性能。
[0005]中國專利號為CN201010534403的專利公開了一種端羥基超支化聚胺-酯聚合物，該聚合物改性后的微流控芯片用于同時分離檢測多種農(nóng)藥的效果不明顯，本發(fā)明提供了一種以丙烯酸甲酯和二異丙醇胺經(jīng)邁克爾加成制備AB2單體，以三乙醇胺為核分子經(jīng)酯交換反應制得的新型超支化聚胺-酯，該空間立體超支化聚合物的球形結(jié)構內(nèi)部分布了大量的甲基，使球體內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構在空間上更加的致密，該超支化聚合物內(nèi)部基團在空間上的伸展方向相互影響，構成一個更加致密的球型結(jié)構，以三乙醇胺作為核分子與三羥甲基丙烷為核分子相比，使超支化聚合物三個分支在空間上均勻分度，使該聚合物更接近于空間球體結(jié)構，空腔更大。超支化聚胺-酯外部又含有大量的末端活性基團，當有機農(nóng)藥小分子通過內(nèi)部空腔時，超支化聚胺-酯對不同農(nóng)藥分子的抓附時間不同而實現(xiàn)較好的分離，檢測峰分離清晰，峰型尖銳無拖尾。
[0006]超支化聚合物具有高度支化，三維網(wǎng)狀立體結(jié)構特點，跟傳統(tǒng)線性聚合物相比，其具有低粘度、高溶解性、不易結(jié)晶、分子間不易纏繞、大量的末端官能團以及強的化學反應活性等特點，在表面改性、涂料領域、藥物載體方面等有廣泛的應用，所以還需要對其進行更深、更遠的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決聚二甲基硅氧烷微流控芯片所存在的一些缺陷，本發(fā)明提供了一種不同于專利CN201010534403中結(jié)構的末端含有大量端羥基的端羥基超支化聚胺-酯聚合物。
[0008]本發(fā)明還提供了上述端羥基超支化聚胺-酯聚合物改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，來抑制對分析物的吸附，提高分離效果。
[0009]本發(fā)明的另一個目的是提供了上述經(jīng)過端羥基超支化聚胺-酯聚合物改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片在農(nóng)藥殘留檢測中的應用。
[0010]本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的:
一種端羥基超支化聚胺-酯聚合物，是通過以下步驟得到的:
(1)取等摩爾的二異丙醇胺和丙烯酸甲酯，反應得到AB2單體；
(2)將AB2單體、對甲苯磺酸和三乙醇胺反應，即得端羥基超支化聚胺-酯聚合物。
[0011]所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物，步驟(1)中在35°C反應4h，步驟(2)中在85°C 反應 24h。
[0012]所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物，
當三乙醇胺與AB2單體的摩爾比為1:9時，得到第二代端羥基超支化聚胺-酯聚合物； 當三乙醇胺與八82單體的摩爾比為1:21時，得到第三代端羥基超支化聚胺-酯聚合
物；
當三乙醇胺與AB2單體的摩爾比為1:45時，得到第四代端羥基超支化聚胺-酯聚合物。
[0013]所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物，
第二代端羥基超支化聚胺-酯聚合物分子結(jié)構式如下:
【權利要求】
1.一種端羥基超支化聚胺-酯聚合物，其特征是通過以下步驟得到的: (1)取等摩爾的二異丙醇胺和丙烯酸甲酯，反應得到AB2單體； (2)將AB2單體、對甲苯磺酸和三乙醇胺反應，即得端羥基超支化聚胺-酯聚合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物，其特征在于步驟(1)中在35°C反應4h，步驟(2)中在85°C反應24h。
3.根據(jù)權利要求1所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物，其特征在于 當三乙醇胺與AB2單體的摩爾比為1:9時，得到第二代端羥基超支化聚胺-酯聚合物； 當三乙醇胺與八82單體的摩爾比為1:21時，得到第三代端羥基超支化聚胺-酯聚合物； 當三乙醇胺與AB2單體的摩爾比為1:45時，得到第四代端羥基超支化聚胺-酯聚合物。
4.根據(jù)權利要求3所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物，其特征在于 第二代端羥基超支化聚胺-酯聚合物分子結(jié)構式如下:
5.一種權利要求1-4中任一項所述的端羥基超支化聚胺-酯聚合物改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征在于在聚二甲基硅氧烷微流控芯片的微通道內(nèi)表面上存在硅烷偶聯(lián)劑和端羥基超支化聚胺-酯聚合物。
6.根據(jù)權利要求5所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征是通過以下步驟得到的: 將硅烷偶聯(lián)劑用氮氣壓入聚二甲基硅氧烷微流控芯片微通道內(nèi)，在105°C -115°C下反應40min，然后將含有端羥基超支化聚胺-酯和催化劑的甲醇溶液壓入到微通道內(nèi)，在55°C _65°C下反應4h，用雙蒸水反復沖洗微通道，再用氮氣吹干，得到端羥基超支化聚胺-酯改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片。
7.根據(jù)權利要求6所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征在于在通入硅烷偶聯(lián)劑前，對聚二甲基硅氧烷微流控芯片進行預處理:用NaOH和H2O2混合水溶液對聚二甲基硅氧烷微流控芯片基片進行氧化，避光保存三天后取出與另一聚二甲基硅氧烷蓋片封接，得到改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片，其特征在于所述的硅烷偶聯(lián)劑為Y -環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，與端羥基超支化聚胺-酯聚合物的摩爾比為4-16:1，所述的催化劑為三氟化硼乙基醚，為端羥基超支化聚胺-酯聚合物質(zhì)量的0.1-0.5%。
9.一種權利要求5-8中任一項所述的聚二甲基硅氧烷微流控芯片在有機農(nóng)藥殘留檢測中的應用。
10.根據(jù)權利要求9所述的應用，其特征在于所述農(nóng)藥為敵敵畏、馬拉硫磷、辛硫磷、三唑磷或毒死蝶。
【文檔編號】C07C227/18GK103755939SQ201410013894
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權日:2014年1月13日
【發(fā)明者】壽崇琦, 劉杰 申請人:濟南大學