CN101776669A - 一种混合基质毛细管电色谱整体柱 - Google Patents

一种混合基质毛细管电色谱整体柱 Download PDF

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本发明公开了一种混合基质毛细管电色谱整体柱，所述的混合基质毛细管电色谱整体柱固定相由如下方法制成：先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.05～0.2mol/L的盐酸混合，超声条件下反应10～30分钟，冷却至室温后，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂得到混合液，然后加入0.01～0.03g/mL混合液的自由基引发剂，在超声条件下反应10～30分钟，静置分层，取上层澄清液即为反应混合液，反应混合液引入毛细管后进行固化反应后制成所述混合基质毛细管电色谱整体柱固定相。本发明提供的混合基质毛细管电色谱整体柱，固定相中既含有硅氧四面体骨架结构，又含有C-C长链结构，使结构更稳定，寿命更长，柱制备过程更简单，功能基团引入更方便。

Description

一种混合基质毛细管电色谱整体柱
(一)技术领域
本发明涉及一种混合基质毛细管电色谱整体柱，特别涉及一种无机硅胶-有机聚合物混合基质毛细管电色谱整体柱。
(二)背景技术
毛细管电色谱是一种以电渗流为驱动力的微柱液相分离技术，它结合了高效液相色谱的高选择性和毛细管电泳的高效性，是一种新型的分离技术。毛细管柱是微柱分离分析的核心。按固定相存在形式的不同，微柱色谱分离中的毛细管柱可分为以下三种：毛细管开管柱，毛细管填充柱和毛细管整体柱。其中毛细管整体柱不仅避免了毛细管填充柱制备过程中柱塞烧制的和柱填充的困难，同时克服了开管柱中固定相相比和柱容量较低的不足，而且可选择的单体范围广，固定相孔结构和化学性质容易控制，毛细管整体柱成为目前研究的热点。
毛细管整体柱按照制备方法和材料一般可分为无机硅胶基质整体柱和有机聚合物基质整体柱。
无机硅胶基质整体柱制备方法，是将几种硅氧烷试剂在稀HCl水溶液中水解缩聚而成，得到的无机硅胶具有较好的机械强度，均匀分布的中孔和通孔结构，柱通透性好，然而反应过程中硅羟基缩合脱水或脱醇产生的收缩会引起严重的壁效应，另外硅胶柱需高温老化处理过程繁琐，柱固定相功能化修饰困难，限制了该柱的实际应用。
有机聚合物基质整体柱制备方法，是将几种甲基丙烯酸树脂类(含双键)和偶联剂(含2个以上双键的丙烯酸树脂混合，再加入作为致孔剂的有机溶剂和自由基引发剂在加热条件或紫外条件下进行双键聚合反应而成。其制柱过程相对简单，pH应用范围广，聚合反应条件温和，固定相功能修饰方便，但溶胀效应使固定相的稳定性和分离重现性受到影响。
因此寻求能兼顾两者优点，避其不足的柱制备材料和方法，对毛细管电色谱法的发展、毛细管柱固定相制备材料的创新以及推动毛细管柱最后商品化具有极大的学术价值和实用意义。
随后，一种称之为“杂化有机—无机硅胶基质整体柱”应运而生。该类型整体柱固定相，利用了sol-gel原理，以四甲氧基硅烷(TMOS)或四乙氧基硅烷(TEOS)与含有机基团的硅烷化试剂为反应单体，以甲醇为溶剂在酸性条件下加热水解缩聚形成。因该方法制柱条件温和，类似于有机聚合基质整体柱制柱条件，同时又具有硅胶骨架，还能一步引入有机功能基团，较传统的硅胶基质整体柱制备简单得多，目前见于报导的主要是含C8(Lijuan Y.，Qinghe Z.，YuKui Z.，etal，Octyl-functionalized hybrid silica monolithic column for reversed-phasecapillary electrochromatography，J.Chromatogr.A，2006，(1121)：92-98)、C18(Hayer J.D.，Malik A.，Sol-Gel Monolithic Columns with ReversedElectroosmotic Flow for Capillary Electrochromatography，Anal.Chem.2000，(72)：4090-4099)、C60(Takahiro，G.，Manabu，O.，Yoshimoto A.，Preparation of C60-Silica Hybrid Monolith by Sol-Gel Process，J.Sol-Gel Science and Technology，2001，(22)：219-224)、苯基(Lijuan Y.，Qinghe Z.，YuKui Z.，etal，Hybrid organic-inorganic phenyl monolithiccolumn for capillary electrochromatography，Electrophroesis，2005，(26)：2935-2941)和具离子交换性质(Lijuan Y.，Qinghe Z.，YuKui Z.，etal，Hybrid organic-inorganic monolithic stationary phase for acidiccompounds separation by capillary electrochromatography，J.Chromatogr.A，2004，(1046)：255-261)的杂化硅胶整体柱。但含有机基团的硅烷化试剂种类不多，限制了毛细管电色谱整体柱的广泛应用。
(三)发明内容
本发明目的在于提供一种新型无机硅胶-有机聚合物混合基质毛细管电色谱整体柱，本发明利用具有双功能基团的3-(三甲基氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯(γ-MPS)在酸性水溶液中进行硅氧烷水解缩聚反应后，再在热引发条件下与甲基丙烯酸酯类有机树脂进行双键聚合反应，制备了一类新型的无机硅胶-有机聚合物混合基质毛细管电色谱整体柱，该方法制备的毛细管电色谱整体柱包含了无机硅胶整体柱和有机聚合物整体柱的基质结构，兼具了两者的优点，避免了两者的不足。
本发明采用的技术方案是：
一种混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的混合基质毛细管电色谱整体柱固定相由如下方法制成：先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯(γ-MPS)和0.05～0.2mol/L的盐酸(优选0.1mol/L)混合，超声条件下反应10～30分钟(优选20分钟)，冷却至室温后，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂得到混合液，然后加入0.01～0.03g/mL(优选0.02g/mL)混合液体积的自由基引发剂，超声条件下反应10～30分钟(优选20分钟)，静置分层，取上层澄清液即为反应混合液，反应混合液引入毛细管后进行固化反应制成所述混合基质毛细管电色谱整体柱固定相；所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.05～0.2mol/L盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂的体积份数比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400；
Figure GSA00000013240000041
式I中，R为C1～C18的烷基、苯基或二甲氨基。
本发明所述致孔剂为甲苯、或正丙醇与1，4-丁二醇按1∶1混合的混合溶剂，优选为甲苯。
所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈或过氧化苯甲酰，优选为偶氮二异丁腈(AIBN)。
本发明提供的混合基质毛细管电色谱整体柱固定相的制备方法的原理是通过含双功能基团的试剂γ-MPS中的硅氧烷先在酸性条件水解，水解产物之间再进行脱醇或脱水缩聚反应，从而形成一种网状大分子，水解产物还可与毛细管壁上的-Si-OH发生缩合反应，使网状大分子与毛细管壁紧密相连。同时这种网状大分子中由于含有多个双键，可以作为偶联剂在自由基引发剂作用下，与后面加入的含有机功能基团的丙烯酸树脂类单体发生双键聚合反应，从而形成含有一定功能基团的、具有硅氧四面体骨架结构的网状整体固定相。
具体的说，反应过程分两步进行，首先在硅氧烷试剂如3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯中加入稀盐酸，超声条件下进行-Si-OCH3水解反应，产物为-Si-OH，-Si-OH分子间或-Si-OH与-Si-OCH3间再进行脱水或脱醇缩聚反应，缩聚反应的产物为一种含多个双键的网状大分子，可作为下步双键聚合反应的偶联剂；然后在上述反应体系中加入含一定有机功能基团的甲基丙烯酸树脂类单体和致孔剂溶剂，在自由基引发剂存在下和加热条件下与前步反应产物进行双键聚合反应，最后形成含有一定功能基团的、具有硅氧四面体骨架结构的网状整体固定相。
以使用甲基丙烯酸丁酯为有机树脂单体为例，有关反应可表示为下式(A)～(C)：
(A)：3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯(γ-MPS)的水解反应
Figure GSA00000013240000051
(B)：
Figure GSA00000013240000052
此产物可作为下步双键聚合的偶联剂。
(C)
本发明所述的式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物优选为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯或甲基丙烯酸二甲氨基酯，更优选为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十六酯或甲基丙烯酸十八酯。
本发明所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.05～0.2mol/L盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂的体积份数比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400，优选3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂的体积份数比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400，最优选3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L的盐酸、甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂的体积份数比优选为75∶50∶25∶400。
本发明提供的混合基质毛细管电色谱整体柱，可应用于各种不同制备方法来制备毛细管电色谱整体柱。本发明方法的特点在于由制备得到的固定相，将传统的无机硅胶基质整体柱与有机聚合物基质整体柱制备方法合二为一，其整体固定相中既含有硅氧四面体骨架结构，又含有C-C长链结构。从而有望使该整体柱结构更稳定，寿命更长，柱制备过程和条件更简单，功能基团引入更方便。同时兼具两种传统整体柱的优点，避免不足。
所述的制备方法是指：毛细管电色谱整体柱在进行毛细管电泳仪-紫外检测的时候需要有一段长约3mm的透光检测窗口，因此在制备毛细管电色谱整体柱时，需要在毛细管内部的检测窗口处留空或除去检测窗口处的固定相，目前已有各种制备毛细管电色谱整体柱的检测窗口的方法，但这些方法不涉及整体柱中固定相的制备，本发明提供的混合基质毛细管电色谱整体柱的固定相可应用于上述各种制备方法。
较为具体的，所述的混合基质毛细管电色谱整体柱以如下方法制得：先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.1mol/L的盐酸混合，超声条件下反应10～30分钟，冷却至室温后，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂甲苯得到混合液，然后加入0.02g/mL混合液体积的自由基引发剂偶氮二异丁腈，超声条件下反应10～30分钟，静置分层，取上层澄清液即为得到反应混合液；然后将反应混合液引入到预处理过的毛细管中，并使反应混合液占据的位置与预设固定相的位置一致，将反应混合液于40～60℃条件下进行固化反应，固化后毛细管经后处理，即制备得到所述混合基质毛细管电色谱整体柱；所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L的盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、甲苯的体积份数比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400。
本发明所述将反应混合液引入到预处理过的毛细管中，并使反应混合液占居的位置与预设固定相位置一致，根据现有技术有不同的操作方法。本发明提供的混合基质毛细管电色谱整体柱的固定相，适用于各种操作方法来制备毛细管电色谱整体柱。
本发明所述预处理过的毛细管，是指毛细管在制备前需要经过预处理，这是本领域人员都知道的方法，通常的毛细管预处理方法是：石英毛细管依次用甲醇，水各冲洗0.5h，0.1mol/L盐酸冲洗1h，水冲洗至中性，1mol/L的NaOH水溶液冲洗2h，纯水洗涤至中性后用甲醇冲洗0.5h，于70℃气相色谱炉中用氮气吹干，用硅胶塞封口备用。
本发明所述固化后毛细管经后处理，也是本领域人员公知的后处理方法，通常采用的后处理方法为：用甲醇冲洗8～12小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，75℃下氮气吹扫3～5h，除去色谱柱内残余的甲醇。
较为具体的，本发明所述的混合基质毛细管电色谱整体柱可以按以下方法制成：(1)先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.1mol/L的盐酸混合，超声条件下反应10～30分钟，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、甲苯得到混合液，然后加入0.02g/mL混合液体积的偶氮二异丁腈，超声条件下反应10～30分钟，静置分层，取上层澄清液即为得到反应混合液，所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、甲苯的体积份数比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400；(2)将上述反应混合液用注射器在显微镜观察下引入到预处理过的毛细管中预设固定相的位置，毛细管两端用硅橡胶片密封，再将毛细管放入恒温容器中，40～60℃条件下反应12～24小时，取下两端硅橡胶片，毛细管继续置于恒温容器中反应12～24小时，然后用甲醇冲洗8～12小时，75℃下氮气吹扫3～5h，最后在设定检测窗口位置烧去3mm聚酰亚胺涂层制备检测窗口，得到所述混合基质毛细管电色谱整体柱。
本发明还提供另一种混合基质毛细管电色谱整体柱的制备方法：所述的混合基质毛细管电色谱整体柱按照以下步骤制备得到：(1)：3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.1mol/L的盐酸按体积比75∶50的比例混合，超声20min，冷却至室温后，按3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L的盐酸、甲基丙烯酸十六酯、甲苯的体积比为75∶50∶25∶400的比例加入甲基丙烯酸十六酯和甲苯，得到混合液，然后添加0.02g/mL混合液体积的AIBN，超声20min，静置分层，取上层即为反应混合液于同一容器中，其中汞液位于下层；(2)将汞液置于离心管中，依次用二次蒸馏水、乙醇洗涤，再用反应混合液润洗，然后加入反应混合液；(3)取预处理过的毛细管标记一位置为预制成的毛细管电色谱整体柱的检测窗与固定相的界面连接线，毛细管远离设定检测窗的一端为吸入端口，置于汞层，毛细管另一端通过特氟龙管连接注射器，用注射器吸入汞液，再将毛细管吸入端口上移至反应混合液中，吸入反应混合液，使汞液与反应混合液的界面连接处与所述的界面连接线标记重叠，并使汞液在毛细管内的长度全部占据设定为检测窗的留空段，所述的留空段为包括检测窗在内的界面连接线到毛细管远离固定相一端的留空区域；(4)用硅橡胶片密封毛细管两端，将毛细管放在恒温容器内，40～60℃条件下进行固化反应，待柱内反应混合液固化后，取下两端硅橡胶片，用连接有特氟龙管的注射器将汞液全部吸出，毛细管继续置于恒温容器中反应12～24小时，经后处理制备得到所述混合基质毛细管电色谱整体柱。
本发明所述的恒温容器可为常见的保温设备，如烘箱或恒温水浴锅等。
本发明的有益效果在于：
①为毛细管电色谱整体柱的制备提供了一种新的思路和方法。
②相对于硅胶基质毛细管电色谱整体柱，混合基质整体柱由于在硅氧四面体结构中引入了C-C长链，改善了固定相的脆性，使毛细管整体柱柔软性更好。硅胶整体柱固定相在引入功能基团时，是通过衍生化的硅氧烷试剂，目前这种衍生化试剂主要含有的功能基团为C8、C18、苯基和-SO3H基、-COOH等离子交换基，其它功能基团较难引入。而通过双键引入功能基团就方便多了，可选择的树脂单体和试剂也较多。
③相对于有机聚合物基质整体柱，混合基质整体柱由于其固定相中含有硅氧四面体结构，耐溶剂性能大大增强，机械强度增加，柱寿命增长。同时不必对毛细管内壁进行双键衍生化预处理。也不必另外加入偶联剂和含磺酸基或季铵盐的树脂(产生电渗流)，反应体系相对简单。
(四)说明书附图
图1实施例1制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图2实施例2制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图3实施例3制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图4实施例4制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图5实施例5制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图6实施例6制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图7实施例7制备的毛细管电色谱整体柱的固定相扫描电镜图
图8实施例1制备的毛细管电色谱整体柱的分离5种有机物的毛细管电泳分离谱图
图9实施例2制备的毛细管电色谱整体柱的分离5种有机物的毛细管电泳分离谱图
图10实施例3制备的毛细管电色谱整体柱的分离5种有机物的毛细管电泳分离谱图
图11实施例4制备的毛细管电色谱整体柱的分离8种有机物的毛细管电泳分离谱图
图12实施例5制备的毛细管电色谱整体柱的分离6种有机物的毛细管电泳分离谱图
图13实施例6制备的毛细管电色谱整体柱的分离5种有机物的毛细管电泳分离谱图
图14实施例7制备的毛细管电色谱整体柱的分离5种有机物的毛细管电泳分离谱图
(五)具体实施方式：
下面以具体实施例来对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围不限于此。
毛细管预处理
石英毛细管依次用甲醇，水各冲洗0.5h，0.1mol/L盐酸冲洗1h，水冲洗至中性，1mol/LNaOH冲洗2h，纯水洗涤至中性后用甲醇冲洗0.5h，于70℃气相色谱炉中用氮气吹干，用硅胶塞封口备用。
实施例1：
将60μL γ-MPS和40μL 0.1mol/L的盐酸超声的情况下水解缩合20min，冷却至室温后，在超声后混合物中依次加入350μL甲苯，30μL甲基丙烯酸甲酯(MMA)，0.01gAIBN，超声混合20min。静置至澄清，将上层清液用注射器在显微镜观察下吸入已经预处理过的长52cm的毛细管中，控制吸入混合液的长度为40cm，将毛细管的两端用硅胶塞封口，置于60℃烘箱下反应24h。取出毛细管，去掉毛细管两端的硅胶塞，然后再将毛细管置于60℃烘箱下继续反应12小时，最后用甲醇冲洗12小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中于75℃下氮气吹扫3h，在检测窗口位置烧去3mm涂层制备检测窗口。
实施例2：
将60μL γ-MPS和40μL 0.1mol/L的盐酸超声的情况下水解缩合20min，冷却至室温后，在超声后混合物中依次加入350μL甲苯，25μL甲基丙烯酸丁酯(BMA)，0.01gAIBN，超声混合20min。静置至澄清，将上层清液用注射器在显微镜观察下吸入已经预处理过的长52cm的毛细管中，控制吸入混合液的长度为40cm，将毛细管的两端用硅胶塞封口，置于60℃恒温水浴锅下反应24h。取出毛细管，去掉毛细管两端的硅胶塞，然后再将毛细管置于60℃恒温水浴锅下继续反应12小时，最后用甲醇冲洗8小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中于75℃下氮气吹扫3h，在检测窗口位置烧去3mm涂层制备检测窗口。
实施例3：
将50μL γ-MPS和30μL 0.1mol/L的盐酸超声的情况下水解聚合20min，冷却至室温后，在超声后混合物中依次加入300μL甲苯，20μL甲基丙烯酸十二酯(DMA)，0.01gAIBN，超声混合20min。静置至澄清，将上层清液用注射器在显微镜观察下吸入已经预处理过的长52cm的毛细管中，控制吸入混合液长度为40cm，将毛细管的两端用硅胶塞封口，置于60℃烘箱下反应12h。取出毛细管，去掉毛细管两端的硅胶塞，然后再将毛细管置于60℃烘箱下继续反应12小时，最后用甲醇冲洗12小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中在75℃下氮气吹扫3h，在检测窗口位置烧去3mm涂层制备检测窗口。
实施例4：
(1)将75μL γ-MPS和50μL 0.1mol/L的盐酸超声的情况下水解聚合20min，冷却至室温后，在超声后混合物中依次加入400μL甲苯，25μL甲基丙烯酸十六酯(HDMA)，0.01gAIBN，超声混合20min。静置至澄清，取上层清液为反应混合液.
(2)将1mL汞液置于离心管中，依次用二次蒸馏水和无水乙醇将汞洗净后，用反应混合液润洗3次，然后在该离心管中加入约1mL反应混合液，由于汞密度大此时处于离心管下层。
(3)预处理过的毛细管总长度为32cm，设定的检测窗口开在12cm处，即毛细管内留空段长度设为12cm，并在毛细管外壁该长度处做上标记。毛细管远离检测窗的一端为吸入端口，置于汞层，另一端通过特氟龙管连接注射器，用注射器吸入汞液至充满整支毛细管，再将毛细管吸入端口上移至反应混合液中，吸入反应混合液至标记处，此时毛细管内反应混合液长度为20cm，毛细管内汞液长度为12cm。
(4)用硅橡胶片密封毛细管两端，将毛细管放置于60℃烘箱内，反应12h，此时毛细管内反应物固化，取下硅橡胶片，用注射器将汞液全部吸出，然后继续置于60℃烘箱内反应24h，最后用甲醇冲洗10小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中在75℃下氮气吹扫3h，即可制得具有平整固定相界面的混合基质毛细管电色谱整体柱。
实施例5：
将90μL γ-MPS和50μL 0.1mol/L的盐酸超声的情况下水解聚合20min，冷却至室温后，在超声后混合物中依次加入400μL甲苯，30μL甲基丙烯酸十八酯(ODMA)，0.01gAIBN，超声混合20min。静置至澄清，将上层清液用注射器在显微镜观察下吸入已经预处理过的长52cm的毛细管中，控制吸入混合液的长度为40cm，将毛细管的两端用硅胶塞封口，置于40℃烘箱下反应24h。取出毛细管，去掉毛细管两端的硅胶塞，然后再将毛细管置于40℃烘箱下继续反应12小时，最后用甲醇冲洗10小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中在75℃下氮气吹扫3h，在检测窗口位置烧去3mm涂层制备检测窗口。
实施例6：
将90μL γ-MPS和30μL 0.1mol/L的盐酸混合，超声20min，冷却至室温后，加入200μL正丙醇和200μL 1，4-丁二醇，30μL甲基丙烯酸丁酯(BMA)、然后添加0.02g AIBN，超声20min，静置至澄清，取上层清液用注射器在显微镜观察下吸入已经预处理过的长52cm的毛细管中，控制吸入混合液的长度为40cm，将毛细管的两端用硅胶塞封口，在60℃烘箱下反应12h。取出毛细管，去掉毛细管两端的硅胶塞，然后再将毛细管置于60℃烘箱下继续反应24小时，最后用甲醇冲洗10小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中于75℃下氮气吹扫3h，在检测窗口位置烧去3mm涂层制备检测窗口。
所述正丙醇和1，4-丁二醇为致孔剂组合。
实施例7：
将75μL γ-MPS和50μL 0.1mol/L的盐酸超声的情况下水解聚合20min，冷却至室温后，在超声后混合物中依次加入400μL甲苯，25μL甲基丙烯酸丁酯(BMA)，0.03g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，0.01gAIBN，超声混合20min。静置至澄清，将上层清液用注射器在显微镜观察下吸入已经预处理过的长42cm的毛细管中，控制吸入混合液的长度为30cm，将毛细管的两端用硅胶塞封口，置于60℃恒温水浴锅下反应24h。取出毛细管，去掉毛细管两端的硅胶塞，然后再将毛细管置于60℃恒温水浴锅下继续反应12小时，最后用甲醇冲洗10小时，除去色谱柱内未参与反应的单体、致孔剂以及低分子化合物，接着在气相色谱炉中于75℃下氮气吹扫3h，在检测窗口位置烧去3mm涂层制备检测窗口。
所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为电渗流改善试剂。
实施例8
取实施例1制备的毛细管电色谱整体柱，分离5种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm id.，375μm o.d.，河北永年)。
硫脲、苯、甲苯(AR，上海化学试剂公司)；萘、联苯(纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长52cm，有效长度40cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×3s)，分离电压15kV，分离温度25℃，硫脲为电渗流标记物，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图8。
实施例9：
取实施例2制备的毛细管电色谱整体柱，分离5种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm i.d.，375μm o.d.，河北永年)。
硫脲、苯、甲苯(AR，上海化学试剂公司)；萘、联苯(纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长52cm，有效长度40cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×5s)，分离电压15kV，分离温度25℃，硫脲为电渗流标记物，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图9。
实施例10
取实施例3制备的毛细管电色谱整体柱，分离5种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm i.d.，375μm o.d.，河北永年)。
硫脲、苯、甲苯(AR，上海化学试剂公司)；萘、联苯(纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长52cm，有效长度40cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×3s)，分离电压15kV，分离温度25℃，硫脲为电渗流标记物，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图10。
实施例11
取实施例4制备的毛细管电色谱整体柱，分离8种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm i.d.，375μm o.d.，河北永年)。
硫脲、苯、甲苯、乙苯(AR，上海化学试剂公司)；萘、联苯、芴和菲(纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长32cm，有效长度20cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×5s)，分离电压15kV，分离温度25℃，硫脲为电渗流标记物，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图11。
实施例12
取实施例5制备的毛细管电色谱整体柱，分离5种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm i.d.，375μm o.d.，河北永年)。
苯、甲苯、对苯二胺、苯酚(AR，上海化学试剂公司)；萘纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长52cm，有效长度40cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×5s)，分离电压15kV，分离温度25℃，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图12。
实施例13
取实施例6制备的毛细管电色谱整体柱，分离5种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm i.d.，375μm o.d.，河北永年)。
硫脲、苯、甲苯(AR，上海化学试剂公司)；萘、联苯(纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长52cm，有效长度40cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×3s)，分离电压15kV，分离温度25℃，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图13。
实施例14
取实施例7制备的毛细管电色谱整体柱，分离5种有机物。
仪器与试剂：P/ACE MDQ型高效毛细管电泳仪(Beckman，USA)，PDA检测器；石英毛细管(100μm i.d.，375μm o.d.，河北永年)。
硫脲、苯、甲苯(AR，上海化学试剂公司)；萘、联苯(纯度≥98％，上海百灵威化学试剂公司)。分别配成浓度为1mg/mL的甲醇溶液，然后等体积混合，进行测试。
电色谱条件：整体柱总长42cm，有效长度30cm，以8.0mmol/LpH8.0的磷酸盐溶液与乙腈按体积比1∶1混合配成运行缓冲溶液，采用压力方式进样(0.021MPa×3s)，分离电压15kV，分离温度25℃，检测波长为214nm，色谱柱两端同时加压0.14MPa。
得到的分离谱图如附图14。

Claims (10)

1.一种混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的混合基质毛细管电色谱整体柱固定相由如下方法制成：先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.05～0.2mol/L的盐酸混合，超声条件下反应10～30分钟，冷却至室温后，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂得到混合液，然后加入0.01～0.03g/mL混合液的自由基引发剂，在超声条件下反应10～30分钟，静置分层，取上层澄清液即为反应混合液，所述的反应混合液引入毛细管后进行固化反应后制成所述混合基质毛细管电色谱整体柱固定相；所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.05～0.2mol/L盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂的体积比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400；
Figure FSA00000013239900011
式I中，R为C1～C18的烷基、苯基或二甲氨基。
2.如权利要求1所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述致孔剂为甲苯、或正丙醇与1，4-丁二醇按1∶1混合的混合溶剂。
3.如权利要求1所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰。
4.如权利要求2所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述致孔剂为甲苯。
5.如权利要求3所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈。
6.如权利要求1所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的混合基质毛细管电色谱整体柱以如下方法制得：先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.1mol/L的盐酸混合，超声条件下反应10～30分钟，冷却至室温后，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂甲苯得到混合液，然后加入0.02g/mL混合液体积的自由引发剂偶氮二异丁腈，超声条件下反应10～30分钟，静置分层，取上层澄清液即为得到反应混合液；然后将反应混合液引入到预处理过的毛细管中，并使反应混合液占据的位置与预设固定相的位置一致，将反应混合液于40～60℃条件下进行固化反应，固化后毛细管经后处理，即制备得到所述混合基质毛细管电色谱整体柱；所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L的盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、甲苯的体积比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400。
7.如权利要求1所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯或甲基丙烯酸二甲氨基酯。
8.如权利要求6所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L的盐酸、甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂的体积比为75∶50∶25∶400。
9.如权利要求1所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的混合基质毛细管电色谱整体柱按以下方法制成：(1)先将3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.1mol/L的盐酸混合，超声条件下反应10～30分钟，再加入式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、致孔剂甲苯得到混合液，然后加入0.02g/mL混合液体积的自由引发剂偶氮二异丁腈，超声条件下反应10～30分钟，静置分层，取上层澄清液即为得到反应混合液，所述3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L盐酸、式I所示的甲基丙烯酸酯类化合物、甲苯的体积比为50～90∶30～50∶20～30∶300～400；(2)将上述反应混合液用注射器在显微镜观察下引入到预处理过的毛细管中预设固定相的位置，毛细管两端用硅橡胶片密封，将毛细管放入恒温容器中，40～60℃条件下反应12～24小时，取下两端硅橡胶片，毛细管继续置于恒温容器中反应12～24小时，然后用甲醇冲洗8～12小时，75℃下氮气吹扫3h，最后在设定检测窗口位置烧去3mm聚酰亚胺涂层制备检测窗口，得到所述混合基质毛细管电色谱整体柱。
10.如权利要求1所述的混合基质毛细管电色谱整体柱，其特征在于所述的混合基质毛细管电色谱整体柱按照以下步骤制备得到：(1)：3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯和0.1mol/L的盐酸按体积比75∶50的比例混合，超声20min，冷却至室温后，按3-(三甲氧基硅烷)丙基甲基丙烯酸酯、0.1mol/L的盐酸、甲基丙烯酸十六酯、甲苯的体积比为75∶50∶25∶400的比例加入甲基丙烯酸十六酯和甲苯，得到混合液，然后添加0.02g/mL混合液体积的偶氮二异丁腈，超声20min，静置分层，取上层即为反应混合液；(2)将汞液置于离心管中，依次用二次蒸馏水、乙醇洗涤，再用反应混合液润洗，然后加入反应混合液于同一容器中，其中汞液位于下层；(3)取预处理过的毛细管标记一位置为预制成的毛细管电色谱整体柱的检测窗与固定相的界面连接线，毛细管远离设定检测窗的一端为吸入端口，置于汞层，毛细管另一端通过特氟龙管连接注射器，用注射器吸入汞液，再将毛细管吸入端口上移至反应混合液中，吸入反应混合液，使汞液与反应混合液的界面连接处与所述的界面连接线标记重叠，并使汞液在毛细管内的长度全部占据设定为检测窗的留空段，所述的留空段为包括检测窗在内的界面连接线到毛细管远离固定相一端的留空区域；(4)用硅橡胶片密封毛细管两端，将毛细管放在恒温容器内，40～60℃条件下进行固化反应，待柱内反应混合液固化后，取下两端硅橡胶片，用连接有特氟龙管的注射器将汞液全部吸出，毛细管继续置于恒温容器中反应12～24小时，经后处理制备得到所述混合基质毛细管电色谱整体柱。
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