一種大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱及其製備方法
2023-11-09 20:03:17 1
專利名稱：一種大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種毛細管電色譜整體柱及其製備方法，尤其是大環多胺修飾的 丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱及其製備方法，屬於高分子化學領域，也屬 於分析化學領域。
技術背景毛細管電色譜結合了高效液相色譜和毛細管電泳的優點，是近二十年內發展 起來的一種新型的分離技術。其中，電色譜柱的製備是該技術的核心部分。近年 來電色譜柱技術得到了迅速的發展，先後出現了填充柱、開管柱、整體柱等制柱 技術，尤其是整體柱，已成為最近幾年來國內外的研究熱點,但其仍存在一些亟 待解決的問題。由於絕大多數有機聚合物整體柱是以丙烯酸酯為單體採用自由基 聚合反應所製備的，有較強的疏水性能，對於複雜物質的分離不具備特異選擇性， 因而大大地限制了它的應用範圍。 發明內容為了克服現有技術的不足，本發明提供一種大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物 毛細管電色譜整體柱及製備方法，通過採用自由基聚合製備丙烯酸酯聚合物整體 骨架並在其表面修飾大環多胺的方法製備該有機聚合物整體柱。製備過程簡單， 重現性好，製得的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱對無機陰 離子、苯二酚異構體、苯甲酸衍生物和核苷酸等物質有很好的分離效果。實現本發明目的採用的技術方案 一種大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛 細管電色譜整體柱，該毛細管電色譜整體柱中的丙烯酸酯聚合物整體表面鍵合有 大環多胺，大環多胺為1， 4,10， 13， 16-五氮雜三環二十一垸-9， 17-二酮。所述大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱的製備方法包括 以下步驟將30%-40%"/^)的甲基丙烯酸縮水甘油酯，10%-2(E(v/v)的乙二醇二 甲基丙烯酸酯、25%-35% (v/v)的正丙醇、10%-20% (v/v)的1, 4- 丁 二醇和 5%-10%(v/v)的二次水充分混合，然後按甲基丙烯酸縮水甘油酯和乙二醇二甲基 丙烯酸酯質量的O. 5-lwW加入偶氮二異丁腈，將所得溶液經超聲振蕩均勻後用 N2氣吹掃除去其中的氧氣並使其混勻成均一相，將所製得均一溶液注入到內徑為50 100|am的毛細管之中，並將毛細管兩端封口後置於50 70'C的水浴中反應 10 24小時，反應完成後,取出毛細管並切去封口，再用乙腈和甲醇分別衝洗， 洗去殘餘的反應液，即得未修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱，將2 12%w/v的大環多胺甲醇溶液注入到上述已形成整體的毛細管之中，封口後於 40 80'C的恆溫乾燥箱中反應10 20小時即製得大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合 物毛細管電色譜整體柱，所用大環多胺甲醇溶液中的大環多胺為l, 4， 10,13， 16-五氮雜三環二H"^—烷-9， 17-二酮。1, 4,10， 13,16-五氮雜三環二十一垸-9， 17二酮是一類醯胺型二氧大環多胺， 兼有大環多胺和寡肽的雙重性質，與鏈狀化合物相比，其分子柔韌性大大減小， 因而增強了其預組裝能力和對客體分子的絡合能力；同時，環腔大小、環內給體 原子的數目及種類的變化，也使其對客體分子表現出獨特的絡合性能。由於其具 有環腔結構和高的正電荷密度，其中的醯胺基團既可作為氫鍵的給予體，又可作 為氫鍵的受體，能與帶負電荷的無機、有機物如無機陰離子，苯二酚異構體，苯 甲酸衍生物，核苷酸等發生特異的靜電絡合作用。本發明的優點本發明採用自由基聚合及柱後修飾的方法製備大環多胺修飾的丙烯酸酯聚 合物毛細管電色譜整體柱。通過單體和交聯劑在引發劑存在下所發生的自由基聚 合反應，以甲基丙烯酸縮水甘油酯為聚合單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑， 偶氮二異丁腈為引發劑，通過熱引發聚合，形成有機聚合物整體。其中整體表面 富含活性的環氧基團能與大環多胺1,4, 10， 13， 16-五氮雜三環二十一烷-9， 17二 酮中的仲胺基團發生開環反應，從而使其表面修飾有大環多胺l, 4， 10, 13, 16-五 氮雜三環二十一垸-9， 17二酮。採用本發明的技術方案製備的大環多胺修飾丙烯 酸酯聚合物整體柱，由於表面鍵合有大環多胺l, 4, 10,13， 16-五氮雜三環二十一 烷-9，17二酮，因此對許多物質的分離具有很高的特異選擇性，大大地提高了丙 烯酸酯類整體柱的應用範圍。採用本發明的技術方案，製備過程簡單、電色譜柱 重現性好。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1為實施例2所製備的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱的掃描電鏡圖。圖2為實施例2所製備的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱對六種無機陰離子的電色譜分離圖，圖中六種無機陰離子分別為l.溴離子、2.碘離子、3.亞硝酸根離子、4.硝酸根離子、5.硫氰酸根離子、6.溴酸根離子。 圖3為實施例2所製備的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱對六種苯甲酸衍生物的電色譜分離圖，圖中六種苯甲酸衍生物分別l.對羥基苯甲酸、2.鄰氯苯甲酸、3.鄰氨基苯甲酸、4.對氨基苯甲酸、5.苯甲酸、6.間硝 基苯甲酸。
具體實施方式
實施例1先將30y。(v/v)的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1(m(v/v)的乙二醇二甲基丙烯酸 酯、20y。(v/v)的l,4-丁二醇、30。"v/v)的正丙醇和l(^(v/v)的二次水充分混合， 然後按甲基丙烯酸縮水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯質量的O. 5wt免加入偶氮 二異丁腈，將所得溶液經超聲振蕩均勻後用N2氣吹掃除去其中的氧氣並使其混勻 成均一相，將上述所得均一溶液注入到內徑為100MJn的毛細管之中，然後將其兩 端封口後置於5(TC的水浴中反應20小時。反應完成後，取出毛細管並切去封口， 再用乙腈和甲醇洗去殘餘的反應液，即得未修飾的聚合物整體柱。將含有 1,4, 10, 13， 16-五氮雜三環二十一烷-9， 17-二酮的3y。(w/v)的大環多胺甲醇溶液 注入到上述已形成整體的毛細管之中，然後將毛細管封口後置於5(TC的恆溫乾燥 箱中反應20小時製得大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱，該毛 細管電色譜整體柱表面鍵合有l, 4,10， 13， 16-五氮雜三環二十一垸-9,17-二酮。實施例2先將4(m(v/v)的甲基丙烯酸縮水甘油酯、15M(v/v)的乙二醇二甲基丙烯酸 酯、15。"v/v)的1,4-丁二醇、251(v/v)的正丙醇和5y。(v/v)的二次水充分混合後 然後按甲基丙烯酸縮水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯質量的lwty。加入偶氮二 異丁腈，將所得溶液經超聲振蕩均勻後用N2氣吹掃除去其中的氧氣並使其混勻成 均一相。將上述所得均一溶液注入到內徑為100MJTi的毛細管之中，然後將其兩端 封口置於6(TC的水浴中反應16小時。反應完成後，取出毛細管並切去封口，再用乙腈和甲醇洗去殘餘的反應液，即得未修飾的聚合物整體柱。將含有 1, 4, 10， 13， 16-五氮雜三環二i^一烷-9, 17-二酮的12免(w/v)的大環多胺甲醇溶液 注入到上述已形成整體的毛細管之中，然後將毛細管封口後置於在60'C的恆溫幹 燥箱中反應18小時即製得大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱， 該毛細管電色譜整體柱表面鍵合有l, 4, 10,13， 16-五氮雜三環二十一垸-9， 17-二 酮。製得的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱掃描電鏡圖如圖 1所示。用本實施例值得的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱 對溴離子(1)、碘離子(2)、亞硝酸根離子(3)、硝酸根離子(4)、硫氰酸根離 子(5)、溴酸根離子(6)六種陰離子在8分鐘之內實現基線分離，如圖2所示。 對對羥基苯甲酸(1)、鄰氯苯甲酸(2)、鄰氨基苯甲酸(3)、對氨基苯甲酸(4)、 苯甲酸(5)、間硝基苯甲酸(6)六種苯甲酸衍生物能於6分鐘內實現基線分離， 如圖3所示。 實施例3先將35。/。(v/v)的甲基丙烯酸縮水甘油酯、12免(v/v)的乙二醇二甲基丙烯酸 酯、18M(v/v)的l，4-丁二醇、30。/。(v/v)的正丙醇和596(v/v)的二次水充分混合後 然後按甲基丙烯酸縮水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯質量的lwtM加入偶氮二 異丁腈，將所得溶液經超聲振蕩均勻後用N2氣吹掃除去其中的氧氣並使其混勻成 均一相。將上述所得均一溶液注入到內徑為100iim的毛細管之中，然後將其兩端 封口後置於5(TC的水浴中反應20小時。反應完成後，取出毛細管並切去封口，再 用乙腈和甲醇洗去殘餘的反應液，即得未修飾的聚合物整體柱。將含有 1， 4,10， 13,16-五氮雜三環二H^—烷-9,17-二酮3W(w/v)的大環多胺甲醇溶液注 入到上述己形成整體的毛細管之中，然後將毛細管封口後置於5(TC的恆溫乾燥箱 中反應20小時即製得大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱，該毛 細管電色譜整體柱表面鍵合有l, 4， 10， 13， 16-五氮雜三環二H^—垸-9,17-二酮。用本發明提供的方法製備的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜 整體柱對無機陰離子、苯二酚異構體、苯甲酸衍生物和核苷酸有良好的分離效果， 在對含有複雜組分物質的分離方面具有很好的應用前景。
權利要求
1.一種大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱，其特徵是該毛細管電色譜整體柱中的丙烯酸酯聚合物整體表面鍵合有大環多胺，鍵合的大環多胺為1，4，10，13，16-五氮雜三環二十一烷-9，17-二酮。
2. 權利要求1所述的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱的製備 方法，其特徵是包括以下步驟將30%-40%"八)的甲基丙烯酸縮水甘油酯， 10%-20%(v/v)的乙二醇二甲基丙烯酸酯、25y。-35《(v/v)的正丙醇、10%-20%(v/v) 的l,4-丁二醇和5M-l(W(v/v)的二次水充分混合，然後按甲基丙烯酸縮水甘油 酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯質量的O. 5-lwtM加入偶氮二異丁腈，將所得溶液經 超聲振蕩均勻後用N2氣吹掃除去其中的氧氣並使其混勻成均一相，將所製得均 一溶液注入到內徑為50 100MJn的毛細管之中，並將毛細管兩端封口後置於 50 7(TC的水浴中反應10 24小時，反應完成後，取出毛細管並切去封口，再 用乙腈和甲醇分別衝洗，洗去殘餘的反應液，即得未修飾的丙烯酸酯聚合物毛 細管電色譜整體柱，將2 12免w/v的大環多胺甲醇溶液注入到上述已形成整體 的毛細管之中，封口後於40 8(TC的恆溫乾燥箱中反應10 20小時即製得大環 多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱，所用大環多胺甲醇溶液中的 大環多胺為l， 4, 10， 13, 16-五氮雜三環二十一垸-9, 17-二酮。
全文摘要
本發明公開了一種大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱及其製備方法，通過採用自由基聚合及柱後修飾的方法製備大環多胺修飾的丙烯酸酯有機聚合物整體柱，製得的毛細管電色譜整體柱中的丙烯酸酯聚合物整體表面鍵合有大環多胺，所用大環多胺為1，4，10，13，16-五氮雜三環二十一烷-9，17-二酮。本發明所提供的大環多胺修飾的丙烯酸酯聚合物毛細管電色譜整體柱製備方法簡單，重現性好，製取的毛細管電色譜整體柱對無機陰離子、苯二酚異構體、苯甲酸衍生物和核苷酸等物質有很好的分離效果，在對複雜組分物質的分離方面具有很好的應用前景。
文檔編號B01D15/22GK101239253SQ200710168430
公開日2008年8月13日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者曾昭睿, 耘 田 申請人:武漢大學