CN103191705B - 一种开管毛细管电色谱柱的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用生物矿物化法固定羟基磷灰石为固定相的新型开管毛细管电色谱柱的制备方法。羟基磷灰石作为一种无机材料，缺少活性基团，因此较难固定在毛细管壁上用于毛细管电色谱分离。本发明向预处理后的毛细管通入预氧化的多巴胺溶液，在毛细管内壁形成聚多巴胺涂层；将1.5倍模拟体液通入经聚多巴胺修饰的毛细管中，在将该毛细管放入37℃水浴锅中孵化两个星期，在毛细管内壁自发的生长出纳米结构的羟基磷灰石晶体。本发明的制备方法工艺简单，易于操作，成本低廉，整个制备过程均在水溶液中进行，对环境无污染。本发明制备的羟基磷灰石开管柱对中性化合物，碱性化合物，酸性化合物都有较好的分离效果。
Description
技术领域
本发明属于色谱技术领域，涉及一种开管毛细管电色谱柱的制备方法。
背景技术
毛细管电色谱技术是一种新型的高效、快速的分离技术。它中和了毛细管电泳高效和高效液相色谱法高选择性的优点而发展起来的，具有分析速度快，柱效高，样品和溶剂消耗量少等优点。毛细管电色谱的核心是毛细管电色谱柱。因此，制备柱效高，分离效果好的电色谱柱是研究的重点。
羟基磷灰石是人体骨骼和牙齿的主要矿物成分。由于它具有良好的生物相容性，骨传导性和生物活性，被认为是最有前景的生物材料之一。因此，不同形态的纳米结构的羟基磷灰石和杂化复合材料被制备出来并应用在骨组织工程和药物释放领域。基于纳米结构的羟基磷灰石较大的比表面积，较强的吸附性能和多点作用模式，已成功的应用于色谱分离科学。但是由于羟基磷灰石的不规整的粒径和形态，在微量色谱分离应用较少，因此有必要发展一种粒径均匀，形态可控的羟基磷灰石纳米材料的制备方法以应用于微系统分离。
由于羟基磷灰石是一种无机材料，缺少化学反应的活性基团，将其固定于毛细管内壁上用于色谱分离存在困难。本发明采用多巴胺生物仿生法将羟基磷灰石固定于毛细管内壁用于电色谱分离。利用多巴胺可以在各种有机或无机材料表面聚合形成聚多巴胺，聚多巴胺粘合同时也诱导了纳米结构羟基磷灰石晶体的形成，从而使羟基磷灰石固定于毛细管内壁用于电色谱分离。该方法制备过程工艺简单，易于操作，成本低廉，整个制备过程均在水溶液中进行，对环境无污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种毛细管电色谱柱的制备方法。
本发明的要点在于利用多巴胺在弱碱性条件下可以在各种有机或无机材料表面聚合形成聚多巴胺，聚多巴胺诱导了纳米结构羟基磷灰石晶体的形成，使羟基磷灰石固定于毛细管内壁上，基于羟基磷灰石的多点作用模式，将其应用于各种化合物的电色谱分离。
其具体制备过程包括：
（1） 毛细管的预处理：石英毛细管依次采用1M NaOH冲洗2h，H2O冲洗半小时，氮气吹干；
（2） 配制多巴胺浓度为2 mg/mL的10 mM Tris-HCl 缓冲溶液（pH=8.5）， 振荡5 min使其预氧化；
（3） 将步骤（2）所得的多巴胺碱性溶液通过注射泵以0.01 mL/min的流速连续通入经步骤（1）预处理的毛细管中20h，用水洗涤，氮气吹干，得到的内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管；
（4） 将1.5倍模拟体液通入步骤（3）所修饰的毛细管中，毛细管两端封口，放入37℃水浴锅中孵化1-14天后取出，用水洗涤，得到羟基磷灰石为固定相的开管毛细管电色谱柱。
所述的1.5倍模拟体液即模拟体液中所有离子浓度的1.5倍。
1.5倍模拟体液成分和浓度为：Na+, 213.0; K+, 7.5; Mg2+, 2.25; Ca2+, 3.75; Cl-, 221.7; HCO3 -, 6.3; HPO4 2-, 1.5; SO4 2-, 0.75；单位均为 mM。
步骤（3）中所得内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管，可以重复通入步骤（2）所得的多巴胺碱性溶液，洗涤，吹干，得到内壁修饰有多层聚多巴胺涂层的毛细管。
本发明的操作步骤示意图如图1所示。本发明采用多巴胺生物仿生矿物化法固定羟基磷灰石于毛细管内壁上，从而使羟基磷灰石固定于毛细管内壁用于电色谱分离。该方法制备过程工艺简单，易于操作，成本低廉，整个制备过程均在水溶液中进行，对环境无污染。
附图说明
图1 为本发明羟基磷灰石开管电色谱柱的制备过程示意图。
图2为采用本发明电色谱柱所得5种取代苯的电色谱分离图 其中, 峰1为苯, 峰2为甲苯, 峰3为乙苯, 峰4为正丙苯, 峰5为正丁苯。
具体实施方式
实施例1
截取60cm长石英毛细管（50 μm i.d. × 375 μm o.d.），依次采用1M NaOH冲洗2h，H2O冲洗半小时，氮气吹干；称取10mg多巴胺溶于5mL 10mM的Tris缓冲液中, 调节pH值为8.5，将配置好的多巴胺溶液振荡5分钟后，以0.01 mL/min的流速连续通入预处理好的毛细管中20h，用水洗涤，氮气吹干，得到的内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管；将聚多巴胺修饰步骤重复一次，得到内壁修饰有多层聚多巴胺涂层的毛细管。再将1.5倍模拟体液通入上述含有多层聚多巴胺涂层的毛细管中，毛细管两端封口，放入37℃水浴锅中孵化14天后取出，用水洗涤，得到羟基磷灰石的开管毛细管柱。
将实施例1制得的毛细管柱安装在毛细管电泳仪（CE, Agilent 7100, USA）上用于毛细管电色谱分离，成功分离了5种取代苯。分离条件：乙腈/10mM磷酸盐（pH=7）=10/90, 进样：20mbar×3s，分离温度：室温。所得到的电色谱图如图2所示。
实施例2：
截取60cm长石英毛细管（50 μm i.d. × 375 μm o.d.），依次采用1M NaOH冲洗2h，H2O冲洗半小时，氮气吹干；称取10mg多巴胺溶于5mL 10mM的Tris缓冲液中, 调节pH值为8.5，将配置好的多巴胺溶液振荡5分钟后，以0.01 mL/min的流速通入预处理好的毛细管中20h，用水洗涤，氮气吹干，得到的内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管；将1.5倍模拟体液通入上述含有聚多巴胺涂层的毛细管中，毛细管两端封口，放入37℃水浴锅中孵化14天后取出，用水洗涤，得到羟基磷灰石的开管毛细管柱。
实施例3：
截取60cm长石英毛细管（50 μm i.d. × 375 μm o.d.），依次采用1M NaOH冲洗2h，H2O冲洗半小时，氮气吹干；称取10mg多巴胺溶于5mL 10mM的Tris缓冲液中, 调节pH值为8.5，将配置好的多巴胺溶液振荡5分钟后，以0.01 mL/min的流速连续通入预处理好的毛细管中20h，用水洗涤，氮气吹干，得到的内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管；将聚多巴胺修饰步骤重复一次，得到内壁修饰有多层聚多巴胺涂层的毛细管。再将1.5倍模拟体液通入上述含有多层聚多巴胺涂层的毛细管中，毛细管两端封口，放入37℃水浴锅中孵化7天后取出，用水洗涤，得到羟基磷灰石的开管毛细管柱。
Claims (3)
1. 一种开管毛细管电色谱柱的制备方法， 其特征在于，包括如下步骤：
（1）毛细管的预处理：石英毛细管依次采用1M NaOH冲洗2h，H2O冲洗半小时，氮气吹干；
（2）配制多巴胺浓度为2 mg/mL、pH=8.5的10 mM Tris-HCl 缓冲溶液， 振荡5 min使其预氧化；
（3）将步骤（2）所得的多巴胺碱性溶液通过注射泵以0.01 mL/min的流速连续通入经步骤（1）预处理的毛细管中20h，用水洗涤，氮气吹干，得到的内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管；
（4）将1.5倍模拟体液通入步骤（3）所修饰的毛细管中，毛细管两端封口，放入37℃水浴锅中孵化1-14天后取出，用水洗涤，得到羟基磷灰石为固定相的开管毛细管电色谱柱。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述1.5倍模拟体液成分和浓度为：Na+，213.0； K+，7.5； Mg2+， 2.25； Ca2+， 3.75； Cl-， 221.7； HCO3 -， 6.3； HPO4 2-， 1.5； SO4 2-， 0.75；单位均为mM。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所得内壁修饰有聚多巴胺涂层的毛细管，重复通入步骤（2）所得的多巴胺碱性溶液，洗涤，吹干，得到内壁修饰有多层聚多巴胺涂层的毛细管。
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