CN102101046A - 一种脲基色谱固定相及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液相色谱固定相，键合相末端为脲基，其结构式如下：

Description

一种脲基色谱固定相及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型液相色谱固定相及其制备方法，具体地说是一种键合相为脲基的新型亲水作用色谱固定相。
技术背景
亲水作用液相色谱模式(HILIC)是近年来发展起来的用于分离强极性化合物的色谱技术[Alpert，A.J.J.Chromatogr.1990，499，177-196；Strege，M.A.Anal.Chem.1998，70，2439-2445；Strege，M.A.et al，Anal.Chem.2000，72，4629-4633；Wang，X.D.et al，J.Chromatogr.A，2005，1083，58-62]。亲水作用色谱的固定相的研发是亲水作用色谱发展和应用的基础。传统的正相色谱固定相，如硅胶，氨基，氰基等可直接用于亲水作用色谱[Guo，Y.et al，J.Chromatogr.A，2005，1074，71-80；Garbis，S.D.et al，Anal.Chem.2001，73，5358-5364]，但存在着重现性差和使用寿命短的问题。近年来专门用于亲水作用色谱的新型极性固定相得到了较大发展，包括酰胺类、羟基类、两性离子类等[Guo，Y.et al，J.Chromatogr.A，2005，1074，71-80；Irgum，K.etal，J.Sep.Sci.，2006，29，1784-1821；Jandera，P.，J.Sep.Sci.，2008，31，1421-1431]。发展新型色谱固定相是亲水作用色谱研究和应用的重要方面。
酰胺基团具有很好的极性和亲水性，而且属于中性基团，具有很好的稳定性，十分适合作为亲水色谱固定相，在亲水作用色谱领域得到了较为广泛的应用[Karlsson，G.et al，J.Chromatogr.A，2005，1092，246-249；McNulty，D.E.et al，Molecular & Cellular Proteomics，2008，7，971-980]。脲基具有和酰胺类似的结果，其极性和亲水性很好，而且形成氢键的能力很强，十分适合作为亲水作用色谱固定相。当前，没有使用脲基作为亲水作用色谱固定相的报道和产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型高效液相色谱固定相及其制备方法。该固定相为键合相为脲基的新型亲水作用色谱固定相。该固定相的制备方法简单，用途广泛。
本发明的技术方案是：高效液相色谱固定相，其特征在于结构为：
Figure G200910248486XD00021
其中Silica Gel为硅胶，n＝1-6。
本发明还提供了上述固定相的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
在乙腈、甲苯或者N，N-二甲基甲酰胺等有机溶剂中加入硅烷偶联剂，搅拌条件下往反应体系中通入氨气，在50～110℃下反应12～24小时。氨气流量为1mL/min～2000mL/min。然后，停止通氨气，在氮气或者氩气氛围保护下，往反应体系中加入经120-160℃干燥6～18小时的微球形硅胶，在60～130℃下反应12～24小时，过滤，依次用二氯甲烷、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～24个小时，即得脲基硅胶固定相。所用的硅烷偶联剂有如下结构：
Figure G200910248486XD00022
其中，X为甲氧基或乙氧基，m＝3-8。以每克微球形硅胶计，硅烷偶联剂的用量1-6mmol，有机溶剂用量为4-20mL。
本发明具有如下优点：
1.结构新颖。本发明首次提出以脲基作为高效液相色谱固定相。该固定相结构末端为脲基，具有很好的极性和亲水性，而且具有很强的氢键作用力。
2.应用范围广。本发明提供的脲基固定相是一种普适型亲水作用色谱固定相，对绝大部分极性化合物都具有很好的分离选择性，可广泛用于各类样品分离。
3.制备过程简单可靠，有利于实现产业化。
具体实施方式
下面结合实例，对本发明做进一步说明。实例仅限于说明本发明，而非对本发明的限定。
实施例1
在200mL烧瓶中加入100mLN，N-二甲基甲酰胺和7mL 3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，以5mL/min的流速往反应体系中通入氨气24小时，然后停止通氨气，在氮气保护下往反应体系中加入10g经120℃干燥18小时的微球形硅胶，在100℃下反应24小时，过滤，依次用二氯甲烷、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中80℃条件下干燥12个小时，即得脲基固定相。元素分析：C：3.32％，N：1.43％。红外光谱：1655和1611cm-1处酰胺基团特征吸收峰。元素分析和红外光谱结果证实固定相结构为：
Figure G200910248486XD00031
实施例2
在1000mL烧瓶中加入600mL N，N-二甲基甲酰胺和60mL异氰酸酯基三甲氧基硅烷，以100mL/min的流速往反应体系中通入氨气12小时，然后停止通氨气，在氮气保护下往反应体系中加入40g经120℃干燥12小时的微球形硅胶，在110℃下反应24小时，过滤，依次用二氯甲烷、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40℃条件下干燥12个小时，即得脲基固定相。元素分析：C：4.47％，N：2.05％。红外光谱：1658和1619cm-1处酰胺基团特征吸收峰。元素分析和红外光谱结果证实固定相结构为：
Figure G200910248486XD00032
实施例3
与实施例1不同之处在于使用6-异氰酸酯基己基三乙氧基硅烷代替3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷。该固定相结构为：
Figure G200910248486XD00033
实施例4
与实施例1不同之处在于氨气流速为1mL/min。

Claims (4)

1.一种脲基色谱固定相，其特征在于：键合相末端为脲基，其结构式如下，
Figure F200910248486XC00011
其中Silica Gel为硅胶，n＝1-6。
2.一种权利要求1所述固定相的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在乙腈、甲苯或者N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂中加入硅烷偶联剂，搅拌条件下往反应体系中通入氨气，在50～110℃下反应12～24小时；氨气流量为1mL/min～2000mL/min；然后，停止通氨气，在氮气或者氩气氛围保护下，往反应体系中加入经120-160℃干燥6～18小时的微球形硅胶，在60～130℃下反应12～24小时，过滤，依次用二氯甲烷、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～24个小时，即得脲基硅胶固定相。
3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所用的硅烷偶联剂有如下结构：
Figure F200910248486XC00012
其中，X为甲氧基或乙氧基，m＝3-8。
4.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：以每克微球形硅胶计，硅烷偶联剂的用量1-6mmol，有机溶剂用量为4-20mL。
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