一種交聯聚苯乙烯液相色譜固定相及其製備和應用的製作方法
2023-06-01 07:07:46
一種交聯聚苯乙烯液相色譜固定相及其製備和應用的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高交聯聚苯乙烯液相色譜固定相填料及其製備方法和應用，所述的高交聯聚苯乙烯液相色譜固定相填料是粒徑單分散或單分散、粒徑大小為2-7微米的聚合物微球。該聚苯乙烯微球是在乙腈溶劑中直接聚合製備而成。這種液相色譜填料具有製備工藝簡單、微球粒徑單分散性好、微球表面潔淨、機械強度高和生物相容性好等突出優點，可用於有機物、多肽、蛋白質等物質的有效分離分析。
【專利說明】一種交聯聚苯乙烯液相色譜固定相及其製備和應用
【技術領域】
[0001]本發明是關於一種新型高交聯聚苯乙烯基質液相色譜固定相填料及其製備和應用。
【背景技術】
[0002]高效液相色譜法從20世紀60年代末提出以來，是發展最快的分析化學學科之一，因其具有分析速度快、靈敏度高、選擇性好等突出優點，獲得了廣泛應用，現已成為生化、醫學、化學、化工、食品、藥品、環境、商檢和法檢等諸多領域裡最為常用的分析手段。
[0003]色譜法的實質是分離，其中分離的核心是固定相，研製新型的色譜固定相是色譜分析的重點課題。按照基質不同，高效液相色譜固定相可分為無機和高分子兩大類。無機基質類主要包括矽膠、氧化鋯、石墨，其中矽膠因具有機械強度高、分離性能好、易於化學改性等優點(馬言順，等.分析化學，2004,32:232-236)，是目前商品色譜柱的主流。但矽膠基質固定相化學穩定性差、生物相容性不好(左育民，等.高等學校化學學報，1991，12:1311-1334)和矽羥基殘存的突出缺點，使其用於鹼性藥物和生物活性物質分離分析時效果不佳。具有一定交聯度的高分子基質固定相，具有較高化學穩定性和良好的生物相容性(隋希華，黃天寶.合成化學，1998，6:302-306)，作為矽膠基質固定相填料的補充，在用於分離分析苛刻色譜條件的鹼性物質和具有生物活性物質時體現出其獨特的優勢，一直是色譜填料研究的熱點。高分子基質固定相按照單體類型主要分為聚丙烯酸型和聚苯乙烯型，其中聚苯乙烯型具有更高的化學穩定性和熱穩定性，在高分子固定相填料研製中佔有重要地位。目前聚苯乙烯固定相的形態主要是微球，製備方法主要有懸浮聚合法、種子聚合法、微孔膜乳化-懸浮聚合法和沉底聚合法。其中，懸浮聚合法具有工藝簡單、易於規模化生產等優點，但此法製備的微球粒徑較大、粒徑分布過寬，難以直接用作色譜固定相填料；種子溶脹聚合法(Ugelstad 等.J.Appl.Polym.Sc1., 1987, 26:1637-1647)製備的微球粒徑均一、孔結構可控，受到較多關注，但此法存在製備過程繁瑣、難以除盡種子和不易規模化生成等突出缺點；微孔膜乳化-懸浮聚合法(王靜，等.過程工程學報，2009，9:763-769)可規模化製備的粒徑大小為數十微米的微球，，粒徑單分散的微球填充的製備色譜柱體現了較好的分離效能，但用作分析模式的時，因微球粒徑較大導致填充的固定相的柱效較低；沉澱聚合法具有聚合工藝簡便、製備的微球粒徑均勻和表面潔淨等(Wang J，等.Angew.Chem.1nt.Ed., 2003,42:5336 - 5338)突出優點，除在粒徑單分散的分子印跡聚合物微球製備中有較多報導外，採用此法製備的交聯微球用作液相色譜固定相填料也有報導，但這些報導或存在聚合單體構成繁瑣(Heroguez, V,等.Eur0.Polym.J., 2012，48:228-234)難以普及，或存在微球的交聯度較低(馬言順，等.科學技術與工程，2013，13:1379-1382)導致填充的固定相的柱效不高的缺點。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有製備交聯聚苯乙烯微球聚合方法具有的工藝繁瑣、難以工業化生產、交聯度低等缺點，以二乙烯基苯(DVB-80 )為單體、乙腈為溶劑直接聚合製備粒徑單分散的高交聯聚苯乙烯微球。該聚苯乙烯微球具有製備工藝條件簡單、機械強度高、生物相容性好和色譜柱效高等突出優點，可用作有機物、多肽、蛋白質等物質的有效分離分析。
【專利附圖】
【附圖說明】[0005]圖1:高交聯聚苯乙烯微球[P(DVB-SO)]的掃描電子顯微鏡圖片。
[0006]圖2:高交聯聚苯乙烯微球[P (DVB-80)]填充的色譜柱採用反相液相色譜模式分離芳香烴的色譜圖。色譜條件:流速1.0mL/min，柱溫35°C，檢測波長254nm，流動相:甲醇-水(9:1，V/V)。色譜峰:1、吡啶2、苯胺 3、苯4、N，N-二甲基苯胺。
實施例
[0007]下面結合實施例和附圖，對發明做進一步的說明。實施例僅限於說明本發明而非對本發明的限定。
[0008]實施例1:
在含有IL乙腈的單口圓底燒瓶中依次加入30mL 二乙烯基苯(DVB-80，二乙烯基苯含量為70%~90%)和0.9g偶氮二異丁腈並超聲5min後，將燒瓶置於水浴加熱鍋中，緩慢加熱至70°C並繼續反應24h。以玻砂漏鬥過濾反應液，所得微球並依此以乙腈、四氫呋喃和甲醇各泡洗數次，60°C真空乾燥過夜，得20.2g交聯聚苯乙烯微球。微球表面真空鍍金後進行掃描電子顯微鏡分析，結果如圖1所示。
[0009]實施例2:
在含有IL乙腈的單口圓底燒瓶中依次加入30mL 二乙烯基苯(DVB-80，二乙烯基苯含量為70%~90%)和0.9g偶氮二異丁腈並超聲5min後，在磁力攪拌器上緩慢攪拌，以高壓汞燈(200W)照射引發聚合反應24h。以玻砂漏鬥過濾反應液，所得微球並依此以乙腈、四氫呋喃和甲醇各泡洗數次，60°C真空乾燥過夜，得19.6g交聯聚苯乙烯微球。
[0010]實施例3:
秤取2.0g實施例1所得交聯聚苯乙烯微球，將其超聲分散於30mL甲醇中，然後以甲醇為頂替液採用下行勻漿頂替法將微球填充於不鏽鋼色譜柱管(1.D.3.9mm*150mm)中製得高交聯聚苯乙烯液相色譜柱固定相，先以甲醇為流動相在1.0mL/min流速下平衡老化色譜柱4h後，以甲醇-水(9:1，V/V)為流動相採用反相液相色譜法分離芳香烴，色譜圖如附圖2所
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【權利要求】
1.一種高交聯聚苯乙烯液相色譜固定相填料，其特徵是微球粒徑單分散或窄分散，粒徑為2-7微米，交聯度為70%~90%。
2.根據權利要求1所述的高交聯聚苯乙烯液相色譜固定相填料的製備方法，其特徵是聚合單體溶解在含有引發劑的溶劑中直接引發聚合而成，聚合單體在聚合體系中的濃度為1%~10% (體積比)，引發劑濃度為單體重量的0.5%~?Ο%。
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所用的聚合單體為二乙烯基苯(DVB-80)，其中二乙烯基苯的含量為70%-90%。
4.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵是所用的溶劑是乙腈。
5.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所用的引發劑是自由基引發劑，包括過硫酸銨、過氧化苯甲醯、偶氮二異丁腈、偶氮偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮異丁氰基甲醯胺或偶氮二氰基戊酸。
6.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於所用引發方式為光引發、熱引發或光熱複合引發。
7.根據權利要求2所述的製備方法，製備的微球填充的色譜柱用作液相色譜固定相在有機物、多肽或蛋白質分離分析`中的應用。
【文檔編號】C08F112/36GK103611509SQ201310543737
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】馬言順, 肖慧敏, 陳潔 申請人:四川師範大學