CN102101047A - 一种酰胺基色谱固定相及其制备方法 - Google Patents

一种酰胺基色谱固定相及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液相色谱固定相，键合相末端为酰胺基团，键合相结构中间包含亚砜基团，其结构式如下：

Description

一种酰胺基色谱固定相及其制备方法
技术领域
本发明涉及液相色谱固定相，具体地说是一种键合相末端为酰胺基团并且键合相结构中间包含亚砜基团的新型酰胺固定相。
技术背景
以键合烷基为固定相的反相高效液相色谱(RP-HPLC)是目前使用最为广泛的高效分离技术，能在反相色谱模式下分离绝大部分弱极性和中等极性有机化合物。但是，反相液相色谱主要依靠单一的疏水作用力来实现对化合物的分离，因此，其极性选择性不足，对强极性化合物(如寡糖，糖苷，强极性寡肽等)的保留很弱，甚至不保留。
为了对强极性化合物有较好的保留作用而达到分离的目的，使用极性固定相是一种很好的途径。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.etal，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.et al，J. Sep.Sci.，2006，29，1784-1821；Jandera，P.，J.Sep.Sci.，2008，31，1421-1431]。
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]。但是，酰胺基团与硅胶的连接方式对固定相的色谱分离性能会产生重要影响，因此亲水色谱中出现了各种不同连接方式的酰胺固定相。极性基团直接影响亲水色谱分离性能，因此发展极性基团连接的酰胺固定相有利于提高酰胺固定相的分离性能。
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。该固定相为一种键合相末端为酰胺基团并且键合相结构中间包含亚砜基团的新型酰胺固定相。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 G2009102484874D00021
其中Silica Gel为硅胶，m＝0-5，n＝1-6。
本发明还提供了上述固定相的制备方法，包括如下步骤：
a.硅胶表面引入巯基：氮气或氩气保护下，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和经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，即得巯基硅胶。所用的硅烷偶联剂有如下结构：
Figure G2009102484874D00022
其中，X为甲氧基或乙氧基，m＝1-6。以每克微球形硅胶计，硅烷偶联剂的用量1-6mmol，有机溶剂4-20mL。
b.酰胺基团键合：在上述制备的巯基硅胶中加入乙腈、甲苯或者N，N-二甲基甲酰胺等有机溶剂和含有末端碘取代的酰胺或丙烯酰胺，再加入三乙胺或二异丙基乙胺，在60～80℃下反应12～48小时，过滤，依次用甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12小时，即得酰胺基硅胶。所用的含有末端碘取代的酰胺的结构为：
Figure G2009102484874D00023
其中，n＝1-6；以每克巯基硅胶计，酰胺的用量1-10mmol，三乙胺或二异丙基乙胺用量为1-15mmol，有机溶剂用量为2-20mL。
c.在上述制备的酰胺基硅胶中加入质量浓度为6％～30％的双氧水，室温下反应6～24小时，依次用水和甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12小时，即得酰胺固定相。以每克酰胺基硅胶计，双氧水用量为1-30mL。
本发明具有如下优点：
1.结构新颖。本发明首次提出以亚砜基团连接的酰胺作为高效液相色谱固定相。该固定相结构中含有亚砜和酰胺两种极性基团，具有很好的极性和亲水性，能提供多种分子问极性作用力。
2.应用范围广。本发明提供的新型酰胺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
氮气保护下，在1000mL烧瓶中加入500mL甲苯、30mL巯丙基三甲氧基硅烷和40g经120℃干燥18小时的微球形硅胶，在110℃下反应16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，即得巯丙基硅胶。
于250mL烧瓶中加入40g巯基硅胶、160mL N，N-二甲基甲酰胺和18g碘代乙酰胺，再加入8mL三乙胺，在60℃下反应16小时，过滤，依次用甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中60℃条件下干燥12小时，即得酰胺基硅胶。
于500mL烧瓶中加入40g酰胺基硅胶和300mL质量浓度为10％的双氧水溶液，室温下搅拌8小时，依次用水和甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中60℃条件下干燥8小时，即得酰胺固定相。元素分析：C：4.20％，N：0.88％，S：2.35％。红外光谱：1686cm-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 G2009102484874D00031
实施例2
氮气保护下，在200mL烧瓶中加入80mL乙腈、10mL巯丙基三甲氧基硅烷和20g经120℃干燥18小时的微球形硅胶，在80℃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60℃条件下干燥12个小时，即得巯丙基硅胶。
于150mL烧瓶中加入12g巯基硅胶、50mL N，N-二甲基甲酰胺和5g丙烯酰胺，再加入2mL二异丙基乙胺，在80℃下反应12小时，过滤，依次用甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中60℃条件下干燥12小时，即得酰胺基硅胶。
于300mL烧瓶中加入12g酰胺基硅胶和150mL质量浓度为20％的双氧水溶液，室温下搅拌8小时，依次用水和甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中60℃条件下干燥8小时，即得酰胺固定相。元素分析：C：4.15％，N：0.62％，S：2.15％。红外光谱：1680cm-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：
实施例3
氮气保护下，在1000mL烧瓶中加入500mL甲苯、30mL巯丙基三甲氧基硅烷和40g经120℃干燥18小时的微球形硅胶，在110℃下反应16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，即得巯丙基硅胶。
于250mL烧瓶中加入40g巯基硅胶、160mL N，N-二甲基甲酰胺和18g碘代丙酰胺，再加入8mL三乙胺，在60℃下反应16小时，过滤，依次用甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中60℃条件下干燥12小时，即得酰胺基硅胶。
于500mL烧瓶中加入40g酰胺基硅胶和300mL质量浓度为10％的双氧水溶液，室温下搅拌8小时，依次用水和甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中60℃条件下干燥8小时，即得酰胺固定相。元素分析：C：5.81％，N：0.81％，S：2.60％。红外光谱：1671cm-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 G2009102484874D00042
实施例4
与实施例3不同之处在于使用碘代己酰胺代替碘代丙酰胺。该固定相结构为：
Figure G2009102484874D00043
实施例5
与实施例1不同之处在于使用巯甲基三乙氧基硅烷代替巯丙基三甲氧基硅烷。该固定相结构为：
实施例6
与实施例1不同之处在于使用巯己基三甲氧基硅烷代替巯丙基三甲氧基硅烷。该固定相结构为：
Figure G2009102484874D00051

Claims (4)

1.一种酰胺基色谱固定相，其特征在于：键合相末端为酰胺基团，键合相结构中间包含亚砜基团，其结构式如下：
Figure F2009102484874C00011
其中Silica Gel为硅胶，m＝0-5，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：
a.硅胶表面引入巯基：氮气或氩气保护下，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和经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，即得巯基硅胶；
以每克微球形硅胶计，硅烷偶联剂的用量1-6mmol，有机溶剂4-20mL；
b.酰胺基团键合：在上述制备的巯基硅胶中加入乙腈、甲苯或者N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂和含有末端碘取代的酰胺或丙烯酰胺，再加入三乙胺或二异丙基乙胺，在60～80℃下反应12～48小时，过滤，依次用甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12小时，即得酰胺基硅胶；
以每克巯基硅胶计，含有末端碘取代的酰胺或丙烯酰胺的用量1-10mmol，三乙胺或二异丙基乙胺用量为1-15mmol，有机溶剂用量为2-20mL；
c.在上述制备的酰胺基硅胶中加入质量浓度为6％～30％的双氧水，室温下反应6～24小时，依次用水和甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12小时，即得酰胺固定相；
以每克酰胺基硅胶计，双氧水用量为1-30mL。
3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤a所用的硅烷偶联剂有如下结构：
Figure F2009102484874C00012
其中，X为甲氧基或乙氧基，m＝1-6。
4.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤b所用的含有末端碘取代的酰胺的结构为：
Figure F2009102484874C00013
其中，n＝1-6。
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Denomination of invention: An amide based chromatographic stationary phase and its preparation method

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Pledgee: Zhejiang Wenling Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Zhejiang Huapu Xinchuang Technology Co.,Ltd.

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