高效液相色譜固定相及其製備方法和用途的製作方法
2024-03-09 08:03:15
專利名稱：高效液相色譜固定相及其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及高效液相色譜固定相及其製備方法和用途。
背景技術：
高效液相色譜法是現代分離分析方法的重要組成部分，而固定相則是其核心技術所在。固定相材料發展至今已經形成了一個龐大的體系，其中既包括通用型的固定相，如十八烷基鍵合矽膠，也包括專一型的固定相，如適用於手性拆分的衍生化環糊精鍵合矽膠固定相等。不同的固定相可在不同的流動相條件下針對分析物發揮不同的分離作用。而隨著現代分析技術所應對的分析對象種類越來越多，須滿足的分析條件越來越多樣化，對於新型色譜固定相的開發和研製是無止盡的。
具有環境敏感性能的高效液相色譜固定相首先由日本Okano等人提出，他們採用表面自由基聚合技術將具有溫度敏感性能的聚(N-異丙基丙稀醯胺)(PNIPA)引入到矽膠表面，從而得到了溫度敏感色譜固定相。此類固定相當處於PNIPA的較低臨界溶解溫度(LCST)以下時表現出疏水性，而處於該溫度以上時則表現出親水性。Okano等人應用此類固定相對胺基酸類樣品，激素類樣品進行了成功的分離，並且可以使用溫度梯度色譜分離模式實現分析物的快速高效分離。但其合成方法較為複雜，步驟較多，不易操作。除此之外，其它的環境敏感聚合物在色譜固定相中的應用很少見報導。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種高效液相色譜固定相及其製備方法和用途，該固定相具有特殊pH敏感性能、選擇性高，且製備方法較簡單。
本發明提供的技術方案是高效液相色譜固定相，其結構式為 其聚合度為10～1000。
本發明還提供了上述高效液相色譜固定相的製備方法，先將含乙烯基的矽烷偶聯劑引入矽矽膠表面，然後以二氧六環為反應溶劑，以丙烯酸和丙烯酸丁酯為單體，偶氮二異丁腈為引發劑，50～90℃引發聚合反應5～48小時；反應完成後以二氧六環和甲醇、二次水洗去未反應物，即得到聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)鍵合矽膠固定相；其中丙烯酸和丙烯酸丁酯的用量摩爾比為95∶5到5∶95，引發劑佔單體總量的摩爾比0.1％～5％。
本發明將聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)引入矽膠表面，即將具有溫度敏感特性的聚合物引入到固定相中。所用丙烯酸類的聚合物是一類具有特殊性質的聚合物，其表面性質可隨著環境的pH值的改變而產生變化，表現出pH敏感性。當環境pH值較高時，聚合物表面的羧酸基產生電離而帶負電荷，此時各個聚合物鏈之間由於靜電排斥作用伸展而吸收溶劑，聚合物表現為體積膨脹，並且表現出親水性。而當環境pH值較小時，聚合物表面的羧酸基為質子化形式，聚合物鏈發生捲曲，溶劑分子由分子鏈間擠出，表現為疏水性。因此，可以通過對此類聚合物所處環境的pH值的調控從而得到所需性能的聚合物。將此類聚合物材料引入色譜固定相可以產生一類具有特殊pH敏感性能的新型固定相，並在色譜分離中提供特殊的分離選擇性。本發明製得的固定相具有特殊pH敏感性能、選擇性高，且合成方法簡單，成本低，可隨流動相pH改變表面性質滿足不同分離要求，可避免使用有機溶劑而採用100％的緩衝溶液為流動相進行分析，有望進行pH梯度洗脫分離。
圖1為實施例1中用本發明(pH7.7)對磺胺類藥物進行分析的色譜分離圖；圖2為實施例1中用本發明(pH4.3)對磺胺類藥物進行分析的色譜分離圖；圖3、圖4、圖5、圖6分別為實施例2中用本發明(pH7.7、pH6.3、pH5.5、pH4.3)對稠環芳烴的分離色譜圖。
具體實施例方式
實施例11.(γ-甲基丙烯醯)丙基三甲氧基矽烷鍵合矽膠的製備取活化矽膠(粒徑5微米)3g，(γ-甲基丙烯醯)丙基三甲氧基矽烷2.7mL，加入30mL甲醇中，於氮氣保護下，40℃反應24h。反應產物以甲醇洗滌後，乾燥備用。
2.聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)鍵合矽膠固定相的合成取(γ-甲基丙烯醯)丙基三甲氧基矽烷鍵合矽膠3g，加入摩爾比5∶1的丙烯酸和丙烯酸丁酯分別為2.7和1.6g，引發劑偶氮二異丁腈0.2g，反應溶劑二氧六環50mL，通氮氣除氧後於60℃反應24h。產物依次以二氧六環，甲醇，二次水，甲醇洗滌以除去未反應物，烘乾備用。矽膠表面所得丙烯酸-丙烯酸丁酯聚合物的聚合度100。
用勻漿法將聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)鍵合矽膠填充入150×4.6mm i.d.不鏽鋼柱，以100％0.05mol/L醋酸鈉緩衝溶液(以醋酸調節pH到4.3和7.7)為流動相，流速1mL/min，檢測波長254nm，對磺胺類藥物進行分析。見附圖1(pH7.7)、圖2(pH到4.3)，圖中1為磺胺醋醯鈉；2為磺胺甲基異噁唑；3為磺胺甲基嘧啶；4為磺胺二甲基嘧啶。可見，通過流動相的pH值可以明顯改變四種磺胺藥物的分離情況。
實施例2聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)鍵合矽膠固定相合成同實施例1。該固定相可用於稠環芳烴的分離。
色譜條件流動相為20％的甲醇與80％0.05mol/L的醋酸鈉緩衝溶液(以醋酸調節pH到4.3，5.5，6.3和7.7)的混合液，流速1mL/min，紫外檢測波長為254nm。分離效果見圖3(pH7.7)、圖4(pH6.3)、圖5(pH到5.5)、圖6(pH4.3)。圖中1為苯；2為甲苯；3為萘；4為聯苯。可見，隨著流動相pH值降低，固定相的疏水性逐漸增強。
權利要求
1.高效液相色譜固定相，其結構式為 其聚合度為10～100。
2.權利要求1所述高效液相色譜固定相的製備方法，其特徵在於先將含乙烯基的矽烷偶聯劑引入矽矽膠表面，然後以二氧六環為反應溶劑，以丙烯酸和丙烯酸丁酯為單體，偶氮二異丁腈為引發劑，50～90℃引發聚合反應5～48小時；反應完成後以二氧六環和甲醇、二次水洗去未反應物，即得到聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)鍵合矽膠固定相；其中丙烯酸和丙烯酸丁酯的用量摩爾比為95∶5到5∶95，引發劑佔單體總量的摩爾比0.1％～5％。
3.權利要求1所述高效液相色譜固定相作為pH敏感分離介質在分離富集中性及鹼性化合物中的應用。
全文摘要
本發明涉及高效液相色譜固定相，其結構式為其聚合度為10～1000。本發明還提供了上述高效液相色譜固定相的製備方法，先將含乙烯基的矽烷偶聯劑引入矽矽膠表面，然後以二氧六環為反應溶劑，以丙烯酸和丙烯酸丁酯為單體，偶氮二異丁腈為引發劑，50～90℃引發聚合反應5～48小時即得到聚(丙烯酸－丙烯酸丁酯)鍵合矽膠固定相。本發明製得的固定相具有特殊pH敏感性能、選擇性高，且合成方法簡單，成本低，可隨流動相pH改變表面性質滿足不同分離要求，可避免使用有機溶劑而採用100％的緩衝溶液為流動相進行分析。
文檔編號G01N30/08GK1595143SQ20041001338
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月29日 優先權日2004年6月29日
發明者馮鈺錡, 範毅, 張建濤 申請人:武漢大學