专利摘要

本发明公开了星形荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法。该荧光聚合物的结构通式如式VII所示。制备该荧光聚合物所用引发剂如式I所示。利用本发明提供的荧光聚合物进行DNA或蛋白质分离，分离速度快，分离效果好，毛细管不需修饰，一次灌胶可重复使用且有较好的重复性；而且，本发明能够将可比较的不同拓扑结构引入到分离介质中，可以系统的对比线形聚合物对生物大分子分离结果的影响；此外，由于该荧光聚合物具有荧光核，因而可将该荧光核引入到分离介质中，实现同时观察到分离介质和生物大分子的目的，从而获得生物大分子在分离过程中更直观的图像，为分离机理的揭示提供更加有力的方法。 (式VII)；(式I)。

说明书

技术领域

本发明涉及生物大分子分离领域，特别是涉及一种用于毛细管电泳分离介质的星形荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法。

背景技术

毛细管电泳是目前分离和分析生物大分子最有效的手段之一。以DNA的分离为例，不同的DNA片段具有近乎相同的荷质比，在自由溶液(free solution)中，它们在外电场作用下具有相似的迁移速率。因此，为实现不同长度或结构的DNA片段的分离，必须在毛细管中加入分离介质。目前广泛应用的分离介质主要是非交联的聚合物溶液，常见的有：线形均聚物(包括线形聚丙烯酰胺、聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、纤维素及其衍生物等)，共聚物和混合物等。由于相同重均分子量下，线形聚合物的黏度很大，因此将非线形的聚合物用作毛细管电泳的分离介质也有一些尝试，见CONTROLLED-ARCHITECTUREPOLYMERS AND USE THEREOF AS SEPARATION MEDIA Klaerner G.，et al.WO：2001009204，20020417。然而，对于线形聚合物和非线形聚合物对生物大分子分离效果的比较还没有进行过系统的研究。

聚合物溶液的浓度通常决定着生物大分子的分离机理。以DNA的分离为例，DNA在缠结高分子溶液中的分离机理包括Ogston模型，各种修正的蛇行模型，熵屏障模型等。DNA在高分子稀溶液中的分离机理包括瞬间缠结偶合机理，碰撞模型，“集体运动”模型等。虽然DNA的分离机理众多，但各个模型的适用范围有限，不能解释所有的实验结果。进一步揭示毛细管电泳分离DNA的机理非常重要：一方面可以减少选择分离介质时的盲目性，另一方面可以更好的解释实验结果。为此，人们用EB对DNA染色，然后在荧光显微镜下观察DNA分子在分离过程中的运动行为，从而推测分离介质与DNA分子间的相互作用。同时，也有人尝试对分离介质染色后在荧光显微镜下观察分离介质的运动行为，见Method and apparatus for screeningflowable separation media for electrophoresis and related applications McWaid，T.H.，etal.USA：2003196896，20031023。当然也可以通过化学方法将荧光生色团引入到聚合物中，见Synthesis of poly(N-isopropylacrylamide)by ATRP using a fluorescein-basedinitiator Lu Xiaoju，et al.Polymer Bulletin 2007，59，195-206。但是，在荧光显微镜下同时观察DNA分子和分离介质的运动的尝试尚未做过。

发明内容

本发明的目的是提供一种荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法。

本发明提供的引发剂，其结构通式如式I所示，

(式I)

所述式I结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，优选碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，更优选己基；R₂为π-共轭基团，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；m为0或1，p为1、2或3。

所述式I所示化合物优选为式II或式III所示化合物，

(式II)

(式III)

本发明提供的制备上述式I结构通式中m＝1，p＝1所述化合物的方法，包括如下步骤：

1)在钯催化剂存在的条件下，将式IV所示化合物、单甲氧基取代芳基硼酸，与碱性化合物的水溶液于有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到式V所示化合物；

(式IV)

所述式IV结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种；

(式V)

所述式V结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，R₂为π-共轭基团，m＝1，p＝1；

2)在三溴化硼存在的条件下，将所述式V所示化合物于有机溶剂中脱去甲基，得到式VI所示化合物；

(式VI)

所述式VI结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，R₂为π-共轭基团，m＝1，p＝1；

3)在三乙胺存在的条件下，将所述式VI所示化合物与2-溴异丁酰溴于有机溶剂中进行反应，得到所述式I结构通式中m＝1，p＝1所述化合物。

该方法的步骤1)中，所述式IV结构通式中，R₁为碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，优选己基；所述式V结构通式中，R₁选自碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，优选己基，所述R₂中，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；所述式IV化合物为5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三溴三聚茚，所述钯催化剂选自四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)氯化钯和醋酸钯中的至少一种，所述单甲氧基取代芳基硼酸为对甲氧基苯硼酸、甲氧基噻吩硼酸或甲氧基吡啶硼酸，优选对甲氧基苯硼酸，所述碱性化合物为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱性化合物的水溶液的浓度为0.5-5mol/L，优选2mol/L；所述式IV所示化合物、所述单甲氧基取代芳基硼酸、所述碱性化合物与所述钯催化剂的摩尔比为1∶3-6∶10-20∶0.05-0.2，优选1∶4∶15∶0.1；所述Suzuki偶联反应中，温度为0-30℃，优选20℃，时间为6-24小时，优选12小时；

所述步骤2)所述式VI结构通式中，R₁选自碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，优选己基；所述R₂中，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；三溴化硼与所述式V所示化合物的摩尔比为5-20∶1，优选10∶1；反应温度为0-30℃，优选20℃，时间为6-24小时，优选12小时；

所述步骤3)中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙醚、甲苯和四氢呋喃中的至少一种；三乙胺、所述式VI所示化合物与2-溴异丁酰溴的摩尔比为10-200∶1∶3-15，优选120∶1∶10；所述反应中，温度为0-30℃，优选20℃，时间为6-24小时，优选12小时。

上述制备方法中，当步骤1)中式IV所述化合物的R₁为己基，且所述单甲氧基取代芳基硼酸为对甲氧基苯硼酸时，即得到式II所述化合物。

本发明提供的制备式I中m＝1，p＝2所述化合物，包括如下步骤：

1)在钯催化剂存在的条件下，将式IV所示化合物、二甲氧取代芳基硼酸与碱性化合物的水溶液于有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到式V所示化合物；

(式IV)

所述式IV结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种；

(式V)

所述式V结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，R₂为π-共轭基团，m＝1，p＝2；

2)在三溴化硼存在的条件下，将所述式V所示化合物于有机溶剂中脱去甲基，得到式VI所示化合物；

(式VI)

所述式VI结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，R₂为π-共轭基团，m＝1，p＝2；

3)在三乙胺存在的条件下，将所述式VI所示化合物与2-溴异丁酰溴于有机溶剂中进行反应，得到式I中m＝1，p＝2所述化合物。

该方法的步骤1)中，所述式IV结构通式中，R₁为碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，优选己基；所述式V结构通式中，R₁选自碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，优选己基，所述R₂中，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；所述式IV化合物为5，5，10，10，15，15-六己基一2，7，12-三溴三聚茚，所述钯催化剂选自四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)氯化钯和醋酸钯中的至少一种，所述二甲氧基取代芳基硼酸为3，4-二甲氧基苯硼酸、二甲氧基噻吩硼酸，二甲氧基吡啶硼酸中的一种，优选3，4-二甲氧基苯硼酸，所述碱性化合物为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱性化合物的水溶液的浓度为0.5-5mol/L，优选2mol/L；所述式IV所示化合物、所述二甲氧取代芳基硼酸、所述碱性化合物与所述钯催化剂的摩尔比为1∶3-6∶10-20∶0.05-0.2，优选1∶4∶15∶0.1；所述Suzuki偶联反应中，温度为0-30℃，优选20℃，时间为6-24小时，优选12小时；

所述步骤2)所述式VI结构通式中，R₁选自碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，优选己基；所述R₂中，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；三溴化硼与所述式V所示化合物的摩尔比为10-30∶1，优选20∶1；反应温度为0-30℃，优选20℃，时间为6-24小时，优选12小时；

所述步骤3)中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙醚、甲苯和四氢呋喃中的至少一种；三乙胺、所述式VI所示化合物与2-溴异丁酰溴的摩尔比为20-300∶1∶6-30，优选240∶1∶20；所述反应中，温度为0-30℃，优选20℃，时间为6-24小时，优选12小时。

上述制备方法中，当步骤1)中式IV所述化合物的R₁为己基，且所述二甲氧基取代芳基硼酸为3，4-二甲氧基苯硼酸时，即得到式III所述化合物。

本发明提供的荧光聚合物，其结构通式如式VII所示，

(式VII)

所述式VII结构通式中，R₁选自碳原子总数为1-20的直链或支链烷基中的任意一种，优选碳原子总数为6-12的直链或支链烷基中的任意一种，更优选己基；R₂为π-共轭基团，所述π-共轭基团选自芳基、烯基、炔基、芳基寡聚物、烯基寡聚物和炔基寡聚物中的至少一种，所述芳基选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡啶基中的至少一种，优选重复结构单元数为1-5的芳基寡聚物，最优选苯基；R₃为水溶性聚合物链，所述水溶性聚合物链选自聚丙烯酰胺、聚N，N-二甲基丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、纤维素、纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种，优选聚N，N-二甲基丙烯酰胺；m为0或1；p为1、2或3；所述式VII所示荧光聚合物的数均分子量为10,000-10,000,000，优选500,000-2,000,000，分子量分散度为1.5-5，优选2.5。

所述式VII所示荧光聚合物优选为式VIII所示聚合物，

(式VIII)

所述式VIII所示聚合物中，m为0或1，n为100-10000的整数，p为1、2或3；

所述式VII所示荧光聚合物更优选式IX和式X所示荧光聚合物，

(式IX)

所述式IX结构通式中，n为100-10000的整数；

(式X)

所述式X结构通式中，n为100-10000的整数。

本发明提供的制备式VII所述结构通式中m＝1，p＝1所述聚合物的方法，包括如下步骤：以溴化亚铜为催化剂，以N，N，N′，N，′N″-五甲基二亚乙基三胺为配体，以式I结构通式中m＝1，p＝1所述化合物为引发剂，引发N，N-二甲基丙烯酰胺进行原子转移自由基聚合反应，反应完毕得到式VII所述结构通式中m＝1，p＝1所述聚合物。

该方法中，所述溴化亚铜、N，N，N′，N，′N″-五甲基二亚乙基三胺、式I结构通式中m＝1，p＝2所述化合物与N，N-二甲基丙烯酰胺的摩尔比为3-4∶3-4∶1∶100-10000，优选3∶3∶1∶3000；所述原子转移自由基聚合反应中，温度为100-150℃，优选120℃，时间为1-7天，优选4天。

本发明提供的制备式VII所述结构通式中m＝1，p＝2所述聚合物的方法，包括如下步骤：以溴化亚铜为催化剂，以N，N，N′，N，′N″-五甲基二亚乙基三胺为配体，以式I结构通式中m＝1，p＝1所述化合物为引发剂，引发N，N-二甲基丙烯酰胺进行原子转移自由基聚合反应，反应完毕得到式VII所述结构通式中m＝1，p＝2所述聚合物。

该方法中，所述溴化亚铜、N，N，N，N，N″-五甲基二亚乙基三胺、式I结构通式中m＝1，p＝2所述化合物与N，N-二甲基丙烯酰胺的摩尔比为6-8∶6-8∶1∶100-10000，优选6∶6∶1∶3000；所述原子转移自由基聚合反应中，温度为100-150℃，优选120℃，时间为1-7天，优选4天。

上述本发明提供的式VII结构通式所示荧光聚合物在作为毛细管电泳分离DNA或蛋白质中分离介质的应用，也属于本发明的保护范围。

利用本发明提供的荧光聚合物进行DNA或蛋白质分离，分离速度快，分离效果好，毛细管不需修饰，一次灌胶可重复使用且有较好的重复性；而且，本发明能够将可比较的不同拓扑结构引入到分离介质中，可以系统的对比线形聚合物对生物大分子分离结果的影响；此外，由于该荧光聚合物具有荧光核，因而可将该荧光核引入到分离介质中，实现同时观察到分离介质和生物大分子的目的，从而获得生物大分子在分离过程中更直观的图像，为分离机理的揭示提供更加有力的方法。

附图说明

图1为实施例1制备所得引发剂S-I(即式II)的核磁氢谱图。

图2为实施例2制备所得聚合物S-3-PDMA的核磁氢谱图。

图3为实施例2制备所得聚合物S-3-PDMA的静态光散射Zimm图。

图4为实施例3制备所得引发剂S-II(即式III)的核磁氢谱图。

图5为聚合物溶液对ΦX174/Hae III DNA消化液的毛细管电泳分离图，由上至下分别是质量百分浓度为1％、3％、5％的聚合物S-3-PDMA的溶液对ΦX174/Hae IIIDNA消化液的毛细管电泳分离图。

图6是S-3-PDMA的5％的溶液对ΦX174/Hae III DNA消化液的毛细管电泳分离的重复性实验图，三条曲线分别为该条件下三次进样的毛细管电泳分离图。

图7为聚合物溶液对ΦX174/Hae III DNA消化液的毛细管电泳分离图，由上至下分别为聚合物L-PDMA、S-3-PDMA和S-6-PDMA的溶液(质量百分浓度为3％)对ΦX174/Hae III DNA消化液的毛细管电泳分离图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1、式II所示引发剂S-I的制备

以5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三溴三聚茚为起始原料，在钯催化剂催化下与对甲氧基苯硼酸进行Suzuki偶联反应得到5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(4-甲氧基苯基)三聚茚。然后在三溴化硼的作用下脱去甲基得到5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(4-羟基苯基)三聚茚。再在三乙胺的作用下与2-溴异丁酰溴反应得到式II所示引发剂S-I。具体反应过程如下式所示：

1)制备化合物5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(4-甲氧基苯基)三聚茚：

将5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三溴三聚茚(0.5g，0.46mmol)，对甲氧基苯硼酸(0.28g，1.84mmol)，浓度为2M的碳酸钠水溶液(3.7mL)及四氢呋喃(20mL)加入反应瓶中，氮气保护下加入四(三苯基磷)钯(0.05g，0.04mmol)，反应回流20h。反应结束后，分别用饱和氯化铵水溶液、饱和食盐水洗涤有机相。有机相经无水硫酸镁干燥后旋除溶剂，硅胶柱分离，以乙酸乙酯/石油醚＝1/10为洗脱剂得到白色固体产品。产率；78％。

该化合物结构检测数据如下：¹H NMR(CDCl₃，300MHz，ppm)：8.45-8.43(d，J＝8.1Hz，3H，Ar-H)，7.73-7.70(d，J＝8.7Hz，6H，Ar-H)，7.68(s，3H，Ar-H)，7.65-7.63(d，J＝8.1Hz，3H，Ar-H)，7.07-7.04(d，J＝8.7Hz，6H，Ar-H)，3.81(s，9H，OCH₃)，3.07-3.00(m，6H，CH₂)，2.23-2.13(m，6H，CH₂)，0.98-0.90(m，36H，CH₂)，0.63-0.59(m，30H，CH₂CH₃)。

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

2)制备化合物5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(4-羟基苯基)三聚茚：

将5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(4-甲氧基苯基)三聚茚(0.26g，0.22mmol)溶于二氯甲烷(10mL)中，冰浴下滴加三溴化硼(0.56g，2.23mmol)，反应体系在室温下搅拌过夜。反应结束后，向反应体系中加入碳酸氢钠的饱和水溶液，并用二氯甲烷萃取水相。合并的有机相经无水硫酸钠干燥后旋除溶剂，硅胶柱分离，以乙酸乙酯/石油醚＝1/5为洗脱剂得到白色固体产品。产率：99％。

该化合物结构检测数据如下：¹H NMR(CDCl₃，300MHz，ppm)：8.41-8.37(d，J＝12Hz，3H，Ar-H)，7.68-7.58(m，12H，Ar-H)，7.00-7.96(d，J＝12Hz，6H，Ar-H)，4.84(s，3H，OH)，3.04-2.97(m，6H，CH₂)，2.20-2.06(m，6H，CH₂)，0.88(m，36H，CH₂)，0.62-0.56(m，30H，CH₂CH₃).¹³C NMR(CDCl₃，75MHz，ppm)：δ155.0，154.3，144.8，139.2，138.5，138.0，134.2，128.3，124.8，124.6，120.1，115.7，55.7，37.1，31.5，29.7，29.5，23.9，22.3，13.9.MS(MALDI-TOF)：Calcd for C₈₄H₁₀₈O₃：1123.Found：1123。

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

(3)制备化合物S-I：

将5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(4-羟基苯基)三聚茚(0.26g，0.23mmol)、三乙胺(2mL，28mmol)及四氢呋喃(10mL)加入反应瓶中，冰浴下滴加2-溴异丁酰溴(0.53g，2.3mmol)，反应体系在室温下搅拌12小时。反应结束后，过滤除去铵盐，并旋除溶剂。硅胶柱分离，以乙酸乙酯/石油醚＝1/10为洗脱剂得到白色固体产品，即为化合物S-I。产率：89％。

该化合物的核磁氢谱图如图1所示，氢谱和碳谱具体检测数据如下：¹H NMR(CDCl₃，300MHz，ppm)：δ8.45-8.42(d，J＝8.4Hz，3H，Ar-H)，7.80-7.77(dd，J＝8.4Hz，J＝2.1Hz，6H，Ar-H)，7.67(s，3H，Ar-H)，7.67-7.64(d，J＝8.4Hz，3H，Ar-H)，7.29-7.27(dd，J＝6.8Hz，J＝1.8Hz，6H，Ar-H)，3.04-2.99(m，6H，CH₂)，2.19-2.09(m，6H，CH₂)，2.12(s，18H，CH₃)，0.96-0.89(m，36H，CH₂)，0.63-0.56(m，30H，CH₂CH₃).¹³C NMR(CDCl₃，75MHz，ppm)：δ170.4，154.3，150.1，154.3，139.7，139.5，138.2，138.0，128.1，125.1，124.9，121.3，120.6，55.8，55.4，37.1，31.5，30.7，29.7，29.5，23.9，22.2，13.9，1.0.MS(MALDI-TOF)：Calcd for C₉₃H₁₁₇Br₃O₆：1570.Found：1571。

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

实施例2、式IX所示聚合物(S3-PDMA)的制备

以实施例1制备得到的式II所示化合物为引发剂，用量为0.01mmol，以N，N-二甲基丙烯酰胺为单体，用量为30mmol，以CuBr为催化剂，用量为0.03mmol，以PMDETA为配体，用量为0.03mmol，在120℃下反应四天，得到式IX结构式所示聚合物。静态光散射测得该聚合物的分子量为9×10⁵g/mol，分子量分散度为2.5。

实施例3、式III所示引发剂(S-II)的制备

按照与实施例1完全相同的实验方法及条件，仅将步骤1)中所用对-甲氧基苯硼酸替换为3，4-二甲氧基苯硼酸，所述3，4-二甲氧基苯硼酸的用量为1.84mmol，制备式III所示引发剂。即以5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三溴三聚茚为起始原料，在钯催化剂催化下与3，4-二甲氧基苯硼酸进行Suzuki偶联反应得到5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(3，4-二甲氧基苯基)三聚茚。然后在三溴化硼的作用下脱去甲基得到5，5，10，10，15，15-六己基-2，7，12-三(3，4-二羟基苯基)三聚茚。再在三乙胺的作用下与2-溴异丁酰溴反应得到引发剂S-II。具体反应过程如下式所示：

该化合物S-II的核磁氢谱图如图4所示，氢谱和碳谱具体检测数据如下：¹HNMR(CDCl₃，300MHz，ppm)：δ8.46-8.43(d，J＝8.7Hz，3H，Ar-H)，7.70-7.64(m，9H，Ar-H)，7.59-7.58(d，J＝1.8Hz，3H，Ar-H)，7.40-7.37(d，J＝8.4Hz，3H，Ar-H)，3.02-2.98(m，6H，CH₂)，2.23-2.10(m，6H，CH₂)，2.13(s，18H，CH₃)，2.11(s，18H，CH₃)，0.95-0.90(m，36H，CH₂)，0.64-0.55(m，30H，CH₂CH₃).¹³C NMR(CDCl₃，75MHz，ppm)：δ169.2，154.4，145.6，142.2，141.2，140.8，140.1，137.9，137.3，125.6，125.3，124.9，123.1，121.5，120.6，55.9，55.1，55.0，37.0，32.8，31.5，30.8，30.82，30.80，29.7，29.4，24.0，22.2，13.9，1.0.

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

实施例4、聚合物S-6-PDMA(式X)的制备

以实施例3制备得到的式III所示化合物为引发剂，用量为0.01mmol，以N，N-二甲基丙烯酰胺为单体，用量为30mmol，以溴化亚铜CuBr为催化剂，用量为0.06mmol，以PMDETA为配体，用量为0.06mmol，在120℃下反应四天，得到聚合物S-6-PDMA。静态光散射方法测得该聚合物的分子量为9×10⁵g/mol，分子量分散度为2.5。

将实施例2制备所得式IX结构式所示聚合物(S-3-PDMA)作为分离介质，按照下述方法对浓度为100μg/mL的ΦX174/Hae III DNA消化液(该消化液购自sigmaaldrich公司)进行毛细管电泳分离：先配制100μg/mL的ΦX174/Hae III DNA消化液，用荧光染料GeneFinder^TM(购自厦门百维信生物科技有限公司)染色。再利用制备所得式IX结构式所示聚合物溶于质量百分浓度为1％的TBE(Tris-硼酸缓冲液)溶液中配制成一系列不同浓度的高分子溶液。所采用的毛细管为内径75微米，总管长31cm，有效管长21cm。操作时，先用1M的盐酸溶液对毛细管进行冲洗10分钟，然后用去离子水冲洗2分钟，再在30kpa下将配好的高分子溶液压入毛细管中，持续8分钟，此时基线基本达到平衡。接着负极电动进样，电压为-5kV/cm，进样时间为5s。进样完成后，用1％的TBE溶液作为缓冲液，在25℃、分离电压为-8kV/cm的条件下，进行DNA分离实验。用荧光检测器进行检测，激发波长为488nm，检测波长为520nm。

分离结果如图5所示。由图可知，ΦX174/Hae III DNA消化液共含有11个DNA片段，每个片段在毛细管电泳图中表示为一个峰。首先以分子量为9×10⁵g/mol的聚合物S-3-PDMA为例，将其配成质量百分浓度分别为1％、3％和5％的聚合物溶液，该溶液中溶剂均为TBE(Tris-硼酸缓冲液)，其毛细管电泳分离结果如图5。可见随浓度增大，其分离效果提高，说明在一定浓度范围内，高浓度有利于分离效果的提高。毛细管一次灌胶后可重复使用，以5％的S-3-PDMA为例，三次电泳具有很好的重复性，重复性实验结果如图6。选取分子量均为9×10⁵g/mol的聚合物S-3-PDMA、S-6-PDMA和L-PDMA将其分别配成质量百分浓度为3％聚合物溶液，所用溶剂均为TBE(Tris-硼酸缓冲液)，用于DNA分离。其毛细管电泳分离结果如图7。可见S-3-PDMA的分离效果最好，而S-6-PDMA在取得与线型的L-PDMA聚合物取得相近分离效果时分离时间最短。以上实验事实说明：在分子量下，星状的PDMA在分离DNA时有较好的分离性质。

(式XI)

其中，所述L-PDMA聚合物的结构式如式X所示，其制备方法如下：

1)制备化合物9，9-二己基-2，7-二(对甲氧基苯基)芴：

将9，9-二己基-2，7-二溴芴(1.5g，3mmol)，4-甲氧基苯硼酸(1.4g，9mmol)，碳酸钠(2M，13mL)及四氢呋喃(30mL)加入到反应瓶中，氮气保护下加入四(三苯基磷)钯(0.2g，0.018mmol)，反应回流20h。反应结束后，分别用饱和氯化铵水溶液、饱和食盐水洗涤有机相。有机相经无水硫酸镁干燥后旋除溶剂，硅胶柱分离，以石油醚为洗脱剂进行洗脱，得到白色固体产品，即为化合物9，9-二己基-2，7-二(对甲氧基苯基)芴。产率；96％。

该化合物结构检测数据如下：¹H NMR(CDCl₃，200MHz，ppm)：7.78-7.74(d.J＝8.2Hz，2H，Ar-H)，7.66-7.62(d，J＝8.6Hz，4H，Ar-H)，7.57-7.54(m，4H，Ar-H)，7.06-7.02(d，J＝8.6Hz，4H，Ar-H)，3.89(s，6H，OCH₃)，2.09-2.01(m，4H，CH₂)，1.09(m，12H，CH₂)，0.81-0.75(m，10H，CH₂CH₃).¹³C NMR(CDCl₃，50MHz，ppm)：δ159.1，151.6，139.6，139.5，134.3，128.2，125.5，121.0，119.8，114.2，55.3，55.2，40.5，31.4，29.7，23.8，22.6，14.0.MS(EI)：Calcd for C₃₉H₄₆O₂：546.Found：546.(M⁺，100％).Anal.Calcdfor C₃₉H₄₆O₂：C，85.67；H，8.48.Found：C，85.50；H，8.39。

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

2)制备化合物9，9-二己基-2，7-二(4-羟基苯基)芴：

将9，9-二己基-2，7-二(4-甲氧基苯基)芴(0.1g，0.18mmol)溶于二氯甲烷(10mL)，冰浴下滴加三溴化硼(0.18g，0.74mmol)，反应体系在室温下搅拌过夜。反应结束后，向反应体系中加入碳酸氢钠的饱和水溶液，并用二氯甲烷萃取水相。合并的有机相经无水硫酸钠干燥后旋除溶剂，硅胶柱分离，以体积比为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶8混合的洗脱剂进行洗脱，得到白色固体产品，即为化合物9，9-二己基-2，7-二(4-羟基苯基)芴。产率：99％。

该化合物结构检测数据如下：¹H NMR(CDCl₃，300MHz，ppm)：δ7.74-7.71(d，J＝8.1Hz，2H，Ar-H)，7.57-7.54(d，J＝8.7Hz，4H，Ar-H)，7.53-7.50(m，4H，Ar-H)，6.96-6.94(d，J＝8.7Hz，4H，Ar-H)，4.84(s，2H，OH)，2.04-1.99(m，4H，CH₂)，1.14-1.04(m，12H，CH₂)，0.77-0.73(m，10H，CH₂CH₃).¹³C NMR(CDCl₃，75MHz，ppm)：δ154.9，151.6，139.6，139.5，134.5，128.4，125.5，121.0，119.8，115.7，55.1，40.5，31.4，29.7，23.8，22.5，14.0.HRMS(EI)：Calcd for C₃₇H₄₂O₂：518.3185.Found：518.3192.(M⁺，100％)。

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

(3)制备线型引发剂：

将9，9-二己基-2，7-二(4-羟基苯基)芴(0.14g，0.27mmol)，三乙胺(1.5mL，21mmol)及四氢呋喃(10mL)加入反应瓶中，冰浴下滴加2-溴异丁酰溴(0.24g，1mmol)，反应体系在室温下搅拌过夜。反应结束后，过滤除去铵盐，并旋除溶剂。硅胶柱分离，以体积比为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶10的混合的洗脱剂进行洗脱，得到白色固体产品，得到所述线型引发剂。产率：95％。

该化合物结构检测数据如下：¹H NMR(CDCl₃，200MHz，ppm)：δ7.79-7.76(d，J＝7.8Hz，2H，Ar-H)，7.71-7.67(d，J＝8Hz，4H，Ar-H)，7.58-7.54(m，4H，Ar-H)，7.26-7.22(d，J＝8Hz，4H，Ar-H)，2.11(s，12H，CH₃)，2.11-1.94(m，4H，CH₂)，1.07(m，12H，CH₂)，0.76-0.72(m，10H，CH₂CH₃).¹³C NMR(CDCl₃，50MHz，ppm)：δ170.3，151.7，150.1，140.1，139.8，139.2，128.2，126.1，121.5，121.3，120.1，55.4，55.3，40.4，31.4，30.7，29.6，23.8，22.5，14.0.MS(MALDI-TOF)：Calcd for C₄₅H₅₂Br₂O₄：816.Found：815.Anal.Calcd for C₄₅H₅₂Br₂O₄：C，66.18；H，6.42.Found：C，66.05；H，6.35。

由上述结构检测数据可知，该化合物结构正确。

取上述方法制备所得线型引发剂0.01mmol，以N，N-二甲基丙烯酰胺为单体，用量为30mmol，以CuBr为催化剂，用量为0.02mmol，以PMDETA为配体，用量为0.02mmol，在120℃下反应四天，得到所述线型L-PDMA聚合物，静态光散射方法测得该聚合物的分子量为9×10⁵g/mol，分子量分散度为2.5。

星形荧光聚合物及其引发剂与它们的制备方法专利购买费用说明

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