CN101130171B - 聚合物整体分离介质及其制备方法 - Google Patents
聚合物整体分离介质及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101130171B CN101130171B CN2006101125851A CN200610112585A CN101130171B CN 101130171 B CN101130171 B CN 101130171B CN 2006101125851 A CN2006101125851 A CN 2006101125851A CN 200610112585 A CN200610112585 A CN 200610112585A CN 101130171 B CN101130171 B CN 101130171B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- separation medium
- integral separation
- polyalcohol integral
- integral
- mixed liquor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本发明公开了聚合物整体分离介质及其制备方法。本发明聚合物整体分离介质具有规则的三维网络骨架结构，由聚合物骨架和贯穿孔组成，在聚合物骨架表面和/或内部有纳米级中孔；贯穿孔孔径介于0.1μm-10μm，中孔孔径介于0nm-50nm，骨架尺寸为0.2-2μm。本发明采用自由基聚合反应或缩合聚合反应的方法，通过控制反应体系中的相分离过程，从而制备具有三维网络骨架结构的聚合物整体分离介质，该介质结构规整有序；通过对骨架表面进行化学修饰后即得到各种不同分离模式的整体分离介质。本发明由于其规则的网络骨架结构和表面化学性质的可修饰性，在大分子的分离纯化及固相萃取领域表现出极大的应用潜能。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物整体分离介质及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步，特别是生命科学和制药工业的快速发展，大批量复杂的生物样品和药物急待分离和制备，分离科学面临巨大的挑战。但是目前通常使用的颗粒型填充介质由于柱效的限制，对分离对象难以实现既高效又快速的分离。另外，颗粒型填充柱对装填技术要求高，稍有不慎，易造成柱体的塌陷或断流现象。为适应科学技术的进步，迫切需要开发一种既高效又可实现快速分离的色谱填充介质。
整体分离介质作为一种新型的分离材料近年来引起了人们的广泛关注。有机聚合物整体介质作为整体分离介质的一大分支，具有制备简单、低柱压、传质快、易于修饰的优点，在生物大分子的分离和制备中得到广泛应用。
但是，该技术目前也正面临着严峻的挑战。传统的聚合物整体介质由于在制备过程中反应初期形成的线性聚合物链之间的范德华相互作用力远大它们之间的空间排斥作用，导致了这些聚合物链之间迅速集聚呈球形，和反应物溶液相之间相分离后便形成了最后的微球堆积结构(其SEM图如图1)。这种不均匀的内部结构导致表面功能基团分布不均一，从而致使分离柱效偏低，只适合用于生物样品的分离纯化，而在分析应用中受到限制。因此，迫切需要改进整体介质的内部结构，开发一种既能用于分离纯化又能用于分析的具有三维网络骨架结构的聚合物整体分离介质。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有规则网络骨架结构的聚合物整体分离介质及其制备方法。
本发明所提供的聚合物整体分离介质，具有规则的三维网络骨架结构，由聚合物骨架和贯穿孔组成，在聚合物骨架表面和/或内部有纳米级中孔；贯穿孔孔径介于0.1μm-10μm，中孔孔径介于0nm-50nm，骨架尺寸为0.2-2μm。
在本发明的聚合物整体分离介质中，贯穿孔相互交联，形成通透结构。
聚合物整体介质按如下过程制备：
在干燥的模具中加入反应单体、交联剂、引发剂、致孔剂的混合溶液，所述混合溶液中，反应单体的质量百分含量为15％-45％，交联剂为5％-25％，引发剂为0％-1.5％，致孔剂为40％-80％；抽真空后密封反应，然后用溶剂洗涤除去残余的致孔剂和未反应的单体，得到所述聚合物整体分离介质。
其中，常用的反应单体为甲基丙烯酸酯类、取代苯乙烯类或环氧树脂类；交联剂为甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、胺类或酐类环氧树脂固化剂；所述致孔剂为醇类、甲苯、四氢呋喃、线性聚合物等；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸铵等。制备过程反应的温度为45℃-200℃；反应时间为3h以上。
为了提升分离柱的性能，还可以对整体柱进行各种化学修饰。常见化学修饰有：
阴离子修饰：将有机胺类(乙二胺、二乙胺等)的溶液(体积浓度为40-60％)在75-85℃条件下，循环通过整体分离介质，进行反应；反应完全后，冲洗整体分离介质，即得到阴离子交换整体分离柱。
阳离子修饰：将乙二胺溶液(体积浓度为40-60％)在75-85℃条件下，循环通过整体分离介质，进行反应；反应后冲洗整体分离介质，除去残余的反应物；然后在65-85℃条件下，用一氯乙酸溶液(质量百分比为10-20％)循环流过整体分离介质，反应完全后，用过量溶剂冲洗分离介质，即得到弱阳离子交换整体分离柱。
本发明通过采用聚合反应速度易于控制的缩聚反应体系或是对自由基聚合反应过程加以调控，控制反应体系中的相分离过程，从而制备一种具有三维网络骨架结构的聚合物整体分离介质，该介质由聚合物骨架和贯穿孔组成，在聚合物骨架表面和/或内部有纳米级中孔，结构规整有序；通过对骨架表面进行化学修饰后即得到各种不同分离模式的整体分离介质。本发明整体介质由于其规则的网络骨架结构，具有柱压低、柱压与流速基本呈线性关系，柱压随流速变化小等优点；并且其表面化学性质的可修饰性，使本发明整体介质在大分子的分离纯化及固相萃取领域表现出极大的应用潜能，如将离子交换模式用于药物的血样处理，可以达到同时脱除血浆蛋白和富集低浓度荷电药物的目的。
附图说明
图1为现有聚合物整体分离介质的SEM照片，显示为微球堆积结构。
图2为本发明聚合物整体分离介质的SEM照片，显示为网络骨架结构；
图3为血清和酸性药物在阴离子交换柱上的分离图谱；
图4为药物在阳离子交换柱上的富集(1)和洗脱过程(2)。
具体实施方式
下面结合具体实施例子对本发明做进一步描述。
实施例1、制备整体柱及弱阳离子交换修饰
将1.2mL甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、0.8mL甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、3mL环己醇、0.4mL十二醇、0.045g偶氮二异丁腈(AIBN)的混合液超声溶解成透明均一溶液，通氮气15分钟。然后将此混合液装入干燥的不锈钢空柱管中，封口置入55℃水浴中反应24小时后，取出用四氢呋喃冲出致孔剂及未反应单体。
将乙二胺/四氢呋喃(体积比为1∶1)溶液在恒温80℃条件下，以0.1mL/min的流速循环通过色谱柱24h。反应完全后，依次用二氧六环/20％氢氧化钠(3∶2，v/v)、二氧六环/水(3∶2，v/v)、甲醇冲洗介质，最后用过量的甲醇、水冲洗色谱柱。然后恒温70℃条件下，用14％一氯乙酸溶液以0.1mL/min循环流过色谱柱24h。反应完全后，用水冲洗色谱柱，即得到弱阳离子交换整体柱。
所得聚合物整体分离介质的SEM照片如图2所示，由图显示该聚合物整体分离介质具有三维网络骨架结构，由聚合物骨架和贯穿孔组成，在聚合物骨架表面和/或内部有纳米级中孔，结构规整有序。
扫描电镜显示贯穿孔孔径约为3.6μm，氮吸附实验显示中孔孔径平均为14nm。以水为流动相，对于50mm×4.6mmi.d.柱，流速为1mL/min时，压降为1.3Mpa；流速为2mL/min时，压降为2.6Mpa；流速为5mL/min时，5cm柱压降为6.4Mpa。
实施例2：制备整体柱及弱阴离子交换修饰
1.1mL氯甲基苯乙烯、0.6mL二乙烯基苯溶于3.5mL环己醇和0.5mL十二醇的混合液中，然后加入0.045g AIBN，超声溶解成均一溶液，通氮气15分钟。然后将此混合液装入干燥的不锈钢空柱管中，封口置入65℃水浴中反应24小时后，取出用四氢呋喃冲出致孔剂及未反应单体。
将乙二胺/四氢呋喃(体积比为1∶1)溶液在恒温85℃条件下，以0.1mL/min的流速循环通过色谱柱24h。反应完全后，依次用过量的甲醇、水冲洗色谱柱，即得到弱阴离子交换整体柱。
扫描电镜显示贯穿孔孔径约为4.5μm，氮吸附实验显示中孔孔径为32nm。以水为流动相，对于50mm×4.6mm i.d.柱，流速为1mL/min时，压降为1.2Mpa；流速为2mL/min时，压降为2.5Mpa；流速为5mL/min时，5cm柱压降为6.1Mpa。
实施例3：环氧树脂基体整体分离柱的制备
先将6.5ml的聚乙烯醇-200置于试验瓶中，然后加入0.52g的4，4’-二胺基二环己基甲烷溶解，最后加入2.51g的双酚A二缩水甘油醚，所得溶液澄清透明。将上述胶液倾入聚四氟乙烯管中，密封后80℃反应2小时后，升温至160℃反应2h，然后缓慢降至室温，取出即制得湿环氧树脂整体介质。将该整体介质先用水洗，然后用丙酮反复洗涤，最后60℃真空干燥24h，即得到环氧树脂基体整体分离柱。
扫描电镜显示贯穿孔孔径约为3μm左右。对于100mm×4.6mm i.d.柱，流速为1mL/min时，压降为1.9Mpa；流速为2mL/min时，压降为3.8Mpa；流速为5mL/min时，5cm柱压降为9.2Mpa。
实施例4：弱阴离子交换整体柱用于血浆中低浓度药物的测定
采用实例1得到的弱阴离子交换整体柱，对血浆和烟酸、依诺沙星、诺氟沙星、左氧氟沙星等药物的混合液在该柱上的保留行为进行考察。在以水为流动相的情况下，血浆几乎没有保留，而药物的保留都相当强，都在十几分钟以上，有些药物甚至在考察时间内未被洗脱下来。而换甲醇为流动相后，这些药物则被很快洗脱下来。经测定，人血清白蛋白HSA回收率为85％左右，药物回收率均为90％以上。进样多次后，保留时间和柱压几乎不变。色谱图见图3。
实施例5：弱阳离子交换整体柱用于血浆中低浓度药物的测定
采用实例2得到的弱阳离子交换整体柱，对人血清白蛋白HSA和地平、利嗪类药物的混合液在该柱上的保留行为进行考察。在以水为流动相的情况下，HSA几乎没有保留，而药物的保留都相当强。而换甲醇/水(体积比为70∶30)为流动相后，这些药物则被很快洗脱下来。经测定，HSA回收率为90％以上，药物回收率为90％左右。进样多次后，保留时间和柱压几乎不变。色谱图见图4，图中1为上样过程；2为洗脱过程。
Claims (2)
1.一种聚合物整体分离介质，其特征在于：所述聚合物整体分离介质按如下方法制备：1.1mL氯甲基苯乙烯、0.6mL二乙烯基苯溶于3.5mL环己醇和0.5mL十二醇的混合液中，然后加入0.045g AIBN，超声溶解成均一溶液，通氮气15分钟；然后将此混合液装入干燥的不锈钢空柱管中，封口置入65℃水浴中反应24小时后，取出用四氢呋喃冲出致孔剂环己醇和十二醇及未反应单体氯甲基苯乙烯，得到聚合物整体分离介质。
2.权利要求1所述聚合物整体分离介质的制备方法，是将1.1mL氯甲基苯乙烯、0.6mL二乙烯基苯溶于3.5mL环己醇和0.5mL十二醇的混合液中，然后加入0.045gAIBN，超声溶解成均一溶液，通氮气15分钟；然后将此混合液装入干燥的不锈钢空柱管中，封口置入65℃水浴中反应24小时后，取出用四氢呋喃冲出致孔剂环己醇和十二醇及未反应单体氯甲基苯乙烯，得到聚合物整体分离介质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006101125851A CN101130171B (zh) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | 聚合物整体分离介质及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006101125851A CN101130171B (zh) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | 聚合物整体分离介质及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101130171A CN101130171A (zh) | 2008-02-27 |
| CN101130171B true CN101130171B (zh) | 2010-09-08 |
Family
ID=39127669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2006101125851A Expired - Fee Related CN101130171B (zh) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | 聚合物整体分离介质及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101130171B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101625347B (zh) * | 2009-08-07 | 2012-05-30 | 清华大学 | 一种用于质粒分析的整体床的合成方法 |
| CN101852791B (zh) * | 2010-05-21 | 2012-08-29 | 天津出入境检验检疫局动植物与食品检测中心 | 一种离子液体中诺氟沙星分子印迹整体柱的制备方法 |
| CN103877954A (zh) * | 2012-12-20 | 2014-06-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲基丙烯酸-乙二醇二异丁烯酸酯聚合物整体柱的制备 |
| CN104107687B (zh) * | 2014-07-08 | 2016-06-22 | 广东药学院 | 一种聚合物整体柱及其制备方法和应用 |
| CN113209669A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-06 | 苏州艾迪迈医疗科技有限公司 | 一种聚合物整体柱及其制备方法和用途 |
-
2006
- 2006-08-24 CN CN2006101125851A patent/CN101130171B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Frantisek Svec, Jean M.J. Frechet.Modified poly(glycidyl methacrylate-co-ethylenedimethacrylate) continuous rod columns for preparative-scaleion-exchange chromatography of proteins..Journal of Chromatography A702.1995,70289-95. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101130171A (zh) | 2008-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Recent advances and trends of molecularly imprinted polymers for specific recognition in aqueous matrix: Preparation and application in sample pretreatment | |
| Svec et al. | Advances and recent trends in the field of monolithic columns for chromatography | |
| Svec et al. | Molded rigid monolithic porous polymers: an inexpensive, efficient, and versatile alternative to beads for the design of materials for numerous applications | |
| Du et al. | Fabrication of high-permeability and high-capacity monolith for protein chromatography | |
| Fan et al. | A novel free-standing flexible molecularly imprinted membrane for selective separation of synephrine in methanol–water media | |
| CN101130171B (zh) | 聚合物整体分离介质及其制备方法 | |
| AU2013304972B2 (en) | Method for the preparation of monolithic columns | |
| CN101773812A (zh) | 一种粒度均一的高比表面积聚合物微球树脂及其制备方法 | |
| CN104861102A (zh) | 一种多孔交联聚苯乙烯微球及其制备方法 | |
| CN104693336A (zh) | 一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂及其制备方法 | |
| CN103275258A (zh) | 一种多孔型吸附树脂制备方法 | |
| CN100435935C (zh) | 十八烷基型整体式液相色谱微柱的制备方法 | |
| Samsonov | Ion-exchange sorption and preparative chromatography of biologically active molecules | |
| CN108976361B (zh) | 一种单孔中空硼亲和印迹聚合物的制备方法和应用 | |
| CN106977648B (zh) | 含模板分子结构功能单体制备双酚a分子印迹材料方法 | |
| de Paula Lima et al. | Monolithic stationary phases preparation for use in chromatographic and electromigration techniques: The state-of-the-art | |
| CN104558446A (zh) | 多孔硅胶微球表面雷公藤提取物分子印迹聚合物及其制备和应用 | |
| CN104788609A (zh) | 一种高交联单分散含有环氧基团的聚合物微球及其制备方法 | |
| CN103551134B (zh) | 一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法 | |
| Yu et al. | RECENT DEVELOPMENT AND APPLICATION OF MONOLITHIC COLUMNS. | |
| CN105085827A (zh) | 一种丹参素表面分子印迹聚合物的制备方法 | |
| CN109535305B (zh) | 一种大黄酸吸附材料的制备方法 | |
| CN109880148B (zh) | 一种表面印迹材料的制备及其在谷氨酸对映体拆分中的应用 | |
| CN105348429B (zh) | 一种齐墩果酸分子印迹聚合物及其制备方法、用途 | |
| CN105218746B (zh) | 一种分子印迹聚合物及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100908 Termination date: 20110824 |