CN101249426B

CN101249426B - 一种反相阴离子交换电色谱整体柱的原料配方及制备方法

Info

Publication number: CN101249426B
Application number: CN2007100098705A
Authority: CN
Inventors: 谢增鸿; 吕海霞; 林旭聪
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2027-11-26
Also published as: CN101249426A

Abstract

本发明提供一种反相阴离子交换电色谱整体柱的原料配方及制备方法。制备原料由单体、交联剂、引发剂和致孔剂组成。按照上述原料配方，将各单体在毛细管中进行聚合反应，在聚合反应中加入交联剂、致孔剂及引发剂，制备出反相阴离子交换电色谱整体柱。本发明反相阴离子交换电色谱整体柱制备过程简单，只需一步聚合反应即可完成。由于本整体柱可产生正的电渗流，解决了碱性化合物分离中易拖尾、不出峰的问题，也可满足中性物质和离子性物质的连续快速分离要求；柱子通透性能好，适用高浓度的缓冲盐体系；制备时不再需要在柱子两端烧塞子，也避免了填充柱子的困难。

Description

一种反相阴离子交换电色谱整体柱的原料配方及制备方法

技术领域

本发明属于电色谱技术领域，更具体涉及一种反相阴离子交换电色谱整体柱的原料配方及制备方法。

背景技术

毛细管电色谱(CEC)是毛细管电泳(CE)和毛细管液相色谱(capillary-HPLC)技术的结合，是集CE的电子迁移机制和capillary-HPLC的分配分离机理发展起来的一种高效微分离技术。目前专用CEC固定相的研究已有很多。常规球型固定相装填毛细管时需要在柱体两端烧结柱塞，而柱塞又是气泡产生和柱体损坏的根源。因此，无柱塞柱-整体柱必然是毛细管柱的发展方向。整体柱依据其材质不同又分为有机聚合物整体柱和硅胶基质整体柱。有机聚合物整体柱与硅胶整体柱相比，具有制备方法简单、功能基引入容易等许多优点。

毛细管电色谱中的固定相除了色谱分离的作用外，还要能够产生足够的电渗流，所以在固定相中引入带电基团是必要的。对于聚甲基丙烯酸酯类的有机聚合物电色谱整体柱，往往通过在聚合反应过程中加入带电有机聚合物单体，如：磺酸基团来产生电渗流。虽然磺酸基可以在较宽pH范围内产生电渗流，但由于静电相互作用，碱性化合物在负电荷型毛细管电色谱柱上的分离会出现较为严重的拖尾现象(Yu C.，Svec F.，Eletrophoresis，2000，21，120-127)。因此，研究固定相表面带正电荷的毛细管电色谱柱成为解决碱性化合物拖尾现象的一种方法。Horváth等先在毛细管内原位合成了聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯一乙二醇二甲基丙烯酸酯)和聚(氯苯乙烯-二乙烯基苯)，然后进行柱上衍生反应，得到了带正电荷的毛细管电色谱整体柱，但步骤略显繁琐费时(I.Gusev，X.Huang，C.Horvath.，J.Chromatogr.A，1999，855，273-290；Zhang，S.H.，Huang，X.，Zhang，J.，Horváth，C.，J.Chromatogr.A 2000，877，465-477)。

发明内容

本发明的目的针对上述问题，提供一种反相阴离子交换电色谱整体柱的原料配方及制备方法，该方法制备过程简单，只需一个聚合过程。制备的电色谱柱能够提供带正电荷的电渗流，可满足中性物质和离子性物质的连续快速分离要求，柱子通透性能好，适用高浓度的缓冲盐体系，在制备时不再需要在柱子两端烧塞子，避免填充柱子的困难。

本发明的反相电色谱整体柱的原料配方各组分的重量百分比为：中性单体10.0～12.5％；离子性单体10.0～12.5％；交联剂20～25％；引发剂0.3～2.0％；致孔剂49.7～58.0％。其中，中性单体为甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸辛酯或甲基丙烯酸苯酯的一种；离子性单体为N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯或N，N-烯丙基二甲胺中的一种；交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯；致孔剂为苯、甲苯、丙醇、环己醇、辛醇、1，4-丁二醇、乙二醇中的一种或多种或所述苯、甲苯、丙醇、环己醇、辛醇、1，4-丁二醇、乙二醇的同系物或异构体中的一种或多种。引发剂为偶氮二异丁腈、正丁基锂、过硫酸铵或过氧化苯甲酰中的一种。

所述的反相阴离子交换电色谱整体柱的制备方法，其特征在于：所述制备步骤为：将制备原料按照上述配方混合，将所得的混合物超声振荡10～15min后，吹氮气10～15min以除去混合物中溶解的氧气，然后将混合物注入硅烷化处理过的毛细管中，将毛细管两端封闭，浸于40～70℃水浴中，反应5～30h，待反应完成后，用甲醇流动相冲洗毛细管柱，除去柱内的残留试剂，得到反相阴离子交换电色谱整体柱；所述毛细管的预处理为：用0.1～1.0mol/L的HCl溶液冲洗毛细管空柱20～30min，然后用去离子水冲洗10～15min，后用0.1～1.0mol/L的NaOH冲洗3～4h，接着用甲醇冲洗15～20min，氮气吹干待用；在处理过的毛细管加入甲醇与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1∶1～2∶1的混合物，在60℃下反应16～24h；然后用甲醇冲洗10～15min。

本发明的反相阴离子交换电色谱整体柱的制备方法步骤如下：

毛细管的预处理：用0.1～1.0mol/L的HCl溶液冲洗毛细管空柱20～30min，然后用去离子水冲洗10～15min，后用0.1～1.0mol/L的NaOH冲洗3～4h，接着用甲醇冲洗15～20min，氮气吹干待用；在处理过的毛细管加入甲醇与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1∶1～2∶1的混合物，在60℃下反应16～24h；然后用甲醇冲洗10～15min。

柱内合成：将原料按照上述配方混合，将所得的混合物超声振荡10～15min后，然后将混合物注入已处理过的毛细管中，将毛细管两端封闭并浸于60℃水浴中，反应8～12h，待反应完成后，用甲醇冲洗柱子，除去毛细管内的残留试剂；得到反相阴离子交换电色谱整体柱。

本发明的反相阴离子交换电色谱整体柱的用途，其特征在于：对于易产生峰拖尾或不出峰的碱性化合物，本整体柱通过“反方向”模式对其进行分离。

本发明的显著优点为：

(1)本发明的反相阴离子交换电色谱整体柱采用新型的碱性化合物单体，能够产生较强的电渗流，可满足中性物质和离子性物质的连续快速分离要求。而对于易产生峰拖尾或不出峰的碱性化合物，本整体柱也可通过“反方向”模式(counter directional mode)对其进行分离。

(2)本发明的反相阴离子交换电色谱整体柱用于电色谱时，对于中性化合物，疏水作用是其主要的保留机理。而离子性化合物在该毛细管电色谱整体柱上的保留主要是疏水作用、静电作用和电泳机理综合作用的结果。

(3)本发明原位合成的电色谱柱不再需要在柱子两端烧塞子，也避免了填充柱子的困难。制备柱子的过程简单，只需一步聚合反应即可完成，所需时间少。柱子通透性能好，适用高浓度的缓冲盐体系。

附图说明

图1是本发明毛细管电色谱整体柱分离烷基苯的电色谱图。其中：1为甲苯，2为乙苯，3为丙苯，4为丁苯，5为戊苯，6为苯己烷。

图2是毛细管电色谱整体柱分离苯酚类化合物的电色谱图。其中：1为1，3，5-三羟基苯酚，2为对苯二酚，3为间苯二酚，4为儿茶酚，5为苯酚。

图3是毛细管电色谱整体柱分离苯胺类化合物的电色谱图。其中：1为对苯二胺，2为邻苯二胺，3为苯胺，4为邻甲联苯胺，5为甲萘胺。

具体实施方式

结合实施例阐述本发明的具体实施方式如下：

实施例1

1.毛细管的预处理

首先用0.1mol/L的HCl溶液冲洗毛细管空柱约30min，然后用去离子水冲洗10min，至pH等于7.0后用0.1mol/L的NaOH冲洗3h，接着用甲醇冲洗15min，氮气吹干待用。然后在步骤1处理过的毛细管加入甲醇与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的1∶1混合物，在60℃下反应24h。然后用甲醇冲洗15min，在25℃氮气吹干。

2.柱内合成

将甲基丙烯酸异丁酯、N-烯丙基二甲胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基甲酰胺和1，4-丁二醇按重量比分别为12.0％、12.0％、16.0％、30.0％、30.0％混合，所加引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的用量为聚合物单体用量的0.3％，将混合物超声振荡15min后，将此反应液注入已按步骤1处理过的一定长度的毛细管中，将毛细管两端封闭，并浸于60℃水浴中，反应12h。反应完成后，将柱子用甲醇冲洗，以除去毛细管内可能残留的试剂。附图1是该电色谱柱分离烷基苯的电色谱图。附图2是该电色谱柱分离苯酚类化合物的电色谱图。附图3是该电色谱柱分离碱性化合物——苯胺类化合物的电色谱图。

实施例2

将甲基丙烯酸异丁酯、N-烯丙基二甲胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基甲酰胺和1，4-丁二醇按重量比分别为10.0％、10.0％、20.0％、30.0％、30.0％混合，所加引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的用量为聚合物单体用量的0.3％，将混合物超声振荡15min后，将此反应液注入已按步骤1处理过的一定长度的毛细管中，将毛细管两端封闭，并浸于60℃水浴中，反应8h。反应完成后，将柱子用甲醇冲洗，以除去毛细管内可能残留的试剂。

实施例3

将甲基丙烯酸异丁酯、N-烯丙基二甲胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基甲酰胺和1，4-丁二醇按重量比分别为10.0％、10.0％、20.0％、20.0％、40.0％混合，所加引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的用量为聚合物单体用量的0.3％，将混合物超声振荡15min后，将此反应液注入已按步骤1处理过的一定长度的毛细管中，将毛细管两端封闭，并浸于60℃水浴中，反应8h。反应完成后，将柱子用甲醇冲洗，以除去毛细管内可能残留的试剂。

Claims

1.一种反相阴离子交换电色谱整体柱，其特征在于：原料配方中各组分的重量百分比为：中性单体10.0～12.5％；离子性单体10.0～12.5％；交联剂20～25％；引发剂0.3～2.0％；致孔剂49.7～58.0％；

所述的中性单体为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸辛酯或甲基丙烯酸苯酯的一种；所述的离子性单体为N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯；所述致孔剂为苯、甲苯、丙醇、环己醇、辛醇、乙二醇中的一种或多种或所述苯、甲苯、丙醇、环己醇、辛醇、乙二醇的同系物或异构体中的一种或多种；所述引发剂为正丁基锂、过硫酸铵或过氧化苯甲酰中的一种；所述的交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。

2.一种如权利要求1所述的反相阴离子交换电色谱整体柱的制备方法，其特征在于：所述制备步骤为：将制备原料按照上述配方混合，将所得的混合物超声振荡10～15min后，吹氮气10～15min以除去混合物中溶解的氧气，然后将混合物注入硅烷化处理过的毛细管中，将毛细管两端封闭，浸于40～70℃水浴中，反应5～30h，待反应完成后，用甲醇流动相冲洗毛细管柱，除去柱内的残留试剂，得到反相阴离子交换电色谱整体柱；所述毛细管的预处理为：用0.1～1.0mol/L的HCl溶液冲洗毛细管空柱20～30min，然后用去离子水冲洗10～15min，后用0.1～1.0mol/L的NaOH冲洗3～4h，接着用甲醇冲洗15～20min，氮气吹干待用；在处理过的毛细管加入甲醇与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1∶1～2∶1的混合物，在60℃下反应16～24h；然后用甲醇冲洗10～15min。

3.一种如权利要求2所述方法制备的反相阴离子交换电色谱整体柱的用途，其特征在于：对于易产生峰拖尾或不出峰的碱性化合物，本整体柱通过“反方向”模式对其进行分离。