CN108339539A - 新型亲和嗜硫硅球色谱材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及色谱材料，具体地，涉及一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料及其制备方法和应用，其中，制备方法包括：在强碱存在下，将如式Ⅰ所示的硫酰胺、三(2,3‑环氧丙基)异氰酸酯(TEPIC)和氨基化硅球于第一有机溶剂中进行共聚反应，以制得共聚材料该新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好，并且能够对含二硫键化合物具有良好的特异性富集与分离能力，不仅如此，本发明的制备方法步骤简单，原料易得，反应过程可控，非常利于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及色谱材料，具体地，涉及一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料及其制备方法和应用。
背景技术
蛋白质中的二硫键即S-S键是肽链内或肽链间两个半胱氨酸的巯基氧化而成的键。二硫键能够让蛋白质中的肽链变得更加紧密，为维持蛋白质的高级结构，天然构象和生物活性提供了重要的基础。真核生物内的二硫键蛋白普遍存在，二硫键可在构象上固定多肽链的骨架或改善其热动力学稳定性，以抵抗高温、强酸、强碱等伤害。因此，二硫键蛋白常被分泌到细胞外或锚定于细胞膜，它们适于作为治疗药物(如胰岛素、抗体)或制药产业的靶标蛋白。在生命科学领域含有二硫键的生物分子分布非常广泛，如激素、酶、免疫球蛋白、血浆、抑制剂和毒液等，大部分已成为疾病诊断的重要标志物。但是这些样品组成复杂，丰度低，检测难度大。因此，采用合适的方法对其进行富集、浓缩、纯化等前处理，能够减少样品的复杂性，提高检测灵敏度，消除干扰。
亲和色谱的用途非常广泛(参见《Journal of Biological Chemistry》1970年第245期第3059-3065页)，可用来分离纯化细胞提取物中核酸、蛋白、血浆中抗体、重组蛋白等。嗜硫色谱法就是一类亲和色谱，可有效的富集、浓缩与纯化含二硫键的化合物。嗜硫色谱发展最早于1985年，Porath(参见《FEBS letters》1985年第185期第306-310页)。在2004年，Yannick等(参见《Journal of Chromatography B》2004年第808期第51-56页)利用二乙烯基砜在空纤维膜上修饰砜-硫醚基团，成功在复杂体系中富集纯化了含二硫键的IgG。在2005年，Lakhiar等(参见《Journal of Chromatography B》2005年第818期第53-59页)在硅球引入嗜硫基团与乙酰基神经氨酸，对老鼠腹水中的抗体的进行了有效的富集与纯化。
优质的色谱分离材料应该具有机械强度高，表面易改性等特点。然而，现有的这些嗜硫色谱材料机械强度小，制作成本高，不易储存，为了改善这些不足，本发明将嗜硫试剂引入到二氧化硅微球表面，结合硅球色谱材料机械性能好，易储存的优点，提供一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料的制备方法并考察其应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有嗜硫色谱材料机械强度小，制作成本高，不易储存的缺点，而提供一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料及其制备方法和应用，该新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好，并且能够对含二硫键化合物具有良好的特异性富集与分离能力，不仅如此，本发明的制备方法步骤简单，原料易得，反应过程可控，非常利于推广应用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料的制备方法，所述制备方法包括：在强碱存在下，将如式Ⅰ所示的硫酰胺、三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯(TEPIC)和氨基化硅球于第一有机溶剂中进行共聚反应，以制得共聚材料
本发明还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的新型亲和嗜硫硅球色谱材料。
不仅如此，本发明还提供一种根据前文所述的新型亲和嗜硫硅球色谱材料在对含二硫键化合物进行特异性的富集与分离中的应用。
通过上述技术方案，本发明提供的新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好，并且能够对含二硫键化合物具有良好的特异性富集与分离能力，不仅如此，本发明的制备方法步骤简单，原料易得，反应过程可控，非常利于推广应用。本发明的新型亲和嗜硫硅球色谱材料实现了在高浓度盐条件下与含有二硫键的化合物发生亲和相互作用，将其固载并与非含二硫键化合物的分离；在低浓度盐条件下对含有二硫键的化合物进行洗脱，得到纯的含二硫键化合物，成功实现对含有二硫键化合物的富集与分离效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1新型亲和嗜硫硅球色谱材料制备原理示意图；
图2实施例1中制得的新型亲和嗜硫硅球色谱材料的傅里叶变换红外光谱图；
图3新型亲和嗜硫硅球色谱材料的扫描电镜图，(a)是裸硅球色谱材料放大22000倍的扫描电镜图；(b)是实施例2中制得的嗜硫硅球色谱材料放大22000倍的扫描电镜图；(c)是实施例2中制得的嗜硫硅球色谱材料放大1200倍的扫描电镜图；(d)是实施例2中制得的嗜硫硅球色谱材料放大50000倍的扫描电镜图；
图4是应用例1中提供的新型亲和嗜硫硅球色谱材料对含二硫键有机小分子特异性分离与富集的电泳图；
图5应用例2中不同上样液盐种类的电泳图：(a)为硫酸钠；(b)为硫酸铵；(c)为氯化钠；(d)为硝酸钠；(e)为氯化钾；
图6应用例3中不同pH值的上样液的电泳图：(a)是上样液pH为4.00的电泳图；(b)是上样液pH为5.00的电泳图；(c)是上样液pH为6.00的电泳图；(d是是上样液pH为7.00的电泳图；(e)是上样液pH为8.00的电泳图；f是上样液pH为9.00的电泳图；
图7应用例4中不同pH值的洗脱液的电泳图：(a)是洗脱液pH为4.00的电泳图；(b)是洗脱液pH为5.00的电泳图；(c)是洗脱液pH为6.00的电泳图；(d)是洗脱液pH为7.00的电泳图；(e)是洗脱液pH为8.00的电泳图；f是洗脱液pH为9.00的电泳图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料的制备方法，所述制备方法包括：在强碱存在下，将如式Ⅰ所示的硫酰胺、三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯(TEPIC)和氨基化硅球于第一有机溶剂中进行共聚反应，以制得共聚材料
通过上述技术方案，本发明提供的新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好，并且能够对含二硫键化合物具有良好的特异性富集与分离能力，不仅如此，本发明的制备方法步骤简单，原料易得，反应过程可控，非常利于推广应用。本发明的新型亲和嗜硫硅球色谱材料实现了在高浓度盐条件下与含有二硫键的化合物发生亲和相互作用，将其固载并与非含二硫键化合物的分离；在低浓度盐条件下对含有二硫键的化合物进行洗脱，得到纯的含二硫键化合物，成功实现对含有二硫键化合物的富集与分离效果。
在本发明一种优选的实施方式中，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，将如式Ⅰ所示的硫酰胺、三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯和氨基化硅球中氨基的物质的量之比为2:0.2-1.5:0.5-2.0。
在本发明一种优选的实施方式中，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，氨基化硅球的粒径为5-25μm。
对于氨基化硅球的氨基基团，本领域技术人员可灵活调整，只要氨基化硅球中含有氨基，即可在前述的反应条件下得到新型亲和嗜硫硅球色谱材料。在本发明一种优选的实施方式中，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，氨基基团为如式Ⅱ所示的硅烷基
对于如式Ⅱ所示的硅烷基，式Ⅱ中R1、R2可以是多种取代基，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，式Ⅱ中R1、R2各自分别为烷基、甲氧基和乙氧基中的一种。
在上述技术方案中，对于各原料的添加的量，本领域技术人员可作灵活调整，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，相对于1重量份如式Ⅰ所示的硫酰胺，三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯的用量为1-10重量份，氨基化硅球的用量为0.5-10重量份，强碱的用量为0.01-0.5重量份，所述第一有机溶剂的用量为1-10重量份。
对于共聚反应的条件，本领域技术人员可作灵活调整，在本发明一种优选的实施方式中，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，反应温度为80-140℃；更进一步优选地，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，反应时间为1-16h。
对于共聚反应前的各原料的混合过程，本领域技术人员可灵活调整，只要将上述原料分散于第一有机溶剂中形成均匀的混合物即可，对此，本发明不作要求。在后文的实施例中，为了提高溶解效率，各原料添加后经涡旋振荡、超声脱气，得到均匀的混合物。
不仅如此，在本发明一种优选的实施方式中，为了在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，所述制备方法还包括对聚合反应后的聚合材料用第二溶剂进行清洗并烘干的步骤；其中，第二溶剂为乙醇和/或二甲基亚砜。
对于强碱的选择，本领域技术人员可作灵活调整，为了提高反应效率并且在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的一种或多种。更进一步优选地，所述强碱为氢氧化钾。
对于第一有机溶剂的选择，本领域技术人员可作灵活调整，为了提高原料的分散效果提高反应效率并且在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，第一有机溶剂为甲醇、乙醇、聚乙二醇和二甲基亚砜中的一种或多种。
在本发明一种优选的实施方式中，为了提高原料的分散效果提高反应效率并且在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，式Ⅰ中R为氨基、被取代氨基、烷基、被取代烷基、苯基和被取代苯基中的一种；优选地，R为氨基。
在上述技术方案中，本发明的原料为氨基化硅球，其中氨基化硅球可通过多种方法制备，对此现有技术均有报道。
而在本发明一种优选的实施方式中，为了得到含有合适氨基基团的氨基化硅球，以利于后续的反应，在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，氨基化硅球通过以下方法制备得到：将硅球依次用NaOH溶液、水、盐酸、水和甲醇洗涤，然后烘干；将干燥后的硅球于如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的混合溶液中在80-100℃接触反应8-15h，然后清洗、烘干；其中，式Ⅲ中R1、R2各自分别为烷基、甲氧基和乙氧基中的一种
其中，如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的体积比为1:2-14。
在上述技术方案中，通过根据粒径和比表面积调整硅球的类型，结合硅球和如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的不同添加量以及反应条件，可得到不同粒径以及氨基的含量不同的氨基化硅球，实现本发明中对氨基化硅球的原料的准备，对于具体的反应条件和原料选择能得到氨基的含量一一对应的的氨基化硅球，本发明在此不再赘述。
为了得到含有合适氨基基团的氨基化硅球，以利于后续的反应，在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的体积比为1:11-13。
为了得到含有合适氨基基团的氨基化硅球，以利于后续的反应，在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，进一步优选地，如式Ⅲ所示硅烷为3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
其中，为了得到含有合适氨基基团的氨基化硅球，以利于后续的反应，在新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好的特点的基础上提高对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，进一步优选地，NaOH溶液的浓度为0.08-0.12mol/L，盐酸的浓度为0.08-0.12mol/L。
不仅如此，为了提高新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、分散性以及对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，所述硅球为二氧化硅多孔硅球。
更进一步地，为了提高新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、分散性以及对含二硫键化合物特异性富集与分离能力，优选地，二氧化硅多孔硅球的比表面积为125-500m2/g。
在本发明一种具体实施例中以将硅球依次用NaOH(0.1M)、水、HCl(0.1M)、水和甲醇洗涤30min；将洗涤后的硅球(5.0μm)在烘箱中60℃下干燥12h；将干燥后的硅球置于3-氨基丙基三甲氧基硅烷和甲苯的混合溶液(3-氨基丙基三甲氧基硅烷/甲苯为v/v 1:12)中在90℃的温度下，接触反应12h。反应结束后，用甲醇冲洗硅球，60℃下烘箱干燥12h，得到氨基化硅球。
在本发明中，共聚反应的反应容器可以是本领域中常规的玻璃容器，如烧瓶、试管和色谱柱，但是为了得到更好的新型亲和嗜硫硅球色谱材料，优选地，共聚反应在离心管中进行。这样在离心管中的新型亲和嗜硫硅球色谱材料为块状，然后通过萃取与淋洗，去除未反应物得到微球形的新型亲和嗜硫硅球色谱材料，该微球形的新型亲和嗜硫硅球色谱材料还可以灌注至色谱柱中，从而应用于对混合样品的富集与分离。
本发明还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的新型亲和嗜硫硅球色谱材料。
通过上述技术方案，本发明提供的新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好，并且能够对含二硫键化合物具有良好的特异性富集与分离能力，不仅如此，本发明的制备方法步骤简单，原料易得，反应过程可控，非常利于推广应用。本发明的新型亲和嗜硫硅球色谱材料实现了在高浓度盐条件下与含有二硫键的化合物发生亲和相互作用，将其固载并与非含二硫键化合物的分离；在低浓度盐条件下对含有二硫键的化合物进行洗脱，得到纯的含二硫键化合物，成功实现对含有二硫键化合物的富集与分离效果。
不仅如此，本发明还提供一种根据前文所述的新型亲和嗜硫硅球色谱材料在对含二硫键化合物进行特异性的富集与分离中的应用。
通过上述技术方案，本发明提供的新型亲和嗜硫硅球色谱材料机械性能强、易于储存，分散性好，并且能够对含二硫键化合物具有良好的特异性富集与分离能力，不仅如此，本发明的制备方法步骤简单，原料易得，反应过程可控，非常利于推广应用。本发明的新型亲和嗜硫硅球色谱材料实现了在高浓度盐条件下与含有二硫键的化合物发生亲和相互作用，将其固载并与非含二硫键化合物的分离；在低浓度盐条件下对含有二硫键的化合物进行洗脱，得到纯的含二硫键化合物，成功实现对含有二硫键化合物的富集与分离效果。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，红外图谱参数通过傅里叶-红外光谱仪(IR-21，日本岛津公司)测得，扫描电镜图谱参数和X射线能谱参数均通过场发射扫描电镜(S-4800，日本日立公司Hitachi)测得。电泳参数通过毛细管电泳仪(P/ACEtm MDQ，美国贝克曼公司)测得。
制备例1
将粒径范围为5μm，比表面积范围为125-500m2/g二氧化硅多孔硅球依次用NaOH(0.1mol/L)、水、HCl(0.1mol/L)、水和甲醇洗涤30min；将洗涤后的硅球(5.0μm)在烘箱中60℃下干燥12h；将干燥后的硅球置于3-氨基丙基三甲氧基硅烷和甲苯的混合溶液(3-氨基丙基三甲氧基硅烷/甲苯为v/v 1:12)中在90℃的温度下，接触反应12h。反应结束后，用甲醇冲洗硅球，60℃下烘箱干燥12h，得到氨基化硅球。
制备例2
按照制备例1的方法制备氨基化硅球，不同的是，3-氨基丙基三甲氧基硅烷/甲苯v/v为1:2。
制备例3
按照制备例1的方法制备氨基化硅球，不同的是，3-氨基丙基三甲氧基硅烷/甲苯v/v为1:8。
实施例1
将55.0mg的氨基硫酰胺、95.0mg的三(2,3环氧丙基)异氰酸酯、30.0mg的制备例1中得到的氨基功能化硅球、4.0mg KOH和400μL二甲基亚砜置于1.5mL离心管中，经涡旋振荡、超声脱气，得到均匀的混合物，在120℃的烘箱中反应12h，制得粗制的新型亲和嗜硫硅球色谱材料；
取粗制的新型亲和嗜硫硅球色谱材料切成小块，放入索氏提取器中，加入约50mL甲醇，在100℃下索氏提取24h，冲洗除去残留未反应物，然后置于真空干燥箱中，在60℃下干燥12h，备用。
实施例2
将100mg氨基硫酰胺、100mg重量份三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯、50mg制备例2中的氨基化硅球、1mg KOH和100mg重量份二甲基亚砜置于经涡旋振荡、超声脱气，得到均匀的混合物，在140℃反应16h；
取制得粗制的新型亲和嗜硫硅球色谱材料切成小块，放入索氏提取器中，加入约50mL甲醇，在100℃下索氏提取24h，冲洗除去残留未反应物，然后置于真空干燥箱中，在80℃下干燥6h，备用。
实施例3
将100mg氨基硫酰胺、1g三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯、1g制备例3中的氨基化硅球、50mg KOH和1g二甲基亚砜置于经涡旋振荡、超声脱气，得到均匀的混合物，在80℃反应1h；
取制得粗制的新型亲和嗜硫硅球色谱材料切成小块，放入索氏提取器中，加入约50mL甲醇，在100℃下索氏提取24h，冲洗除去残留未反应物，然后置于真空干燥箱中，在70℃下干燥10h，备用。
检测例1
对实施例1中制备的新型亲和嗜硫硅球色谱材料进行红外光谱检测，结果见图2，结合该图以及相关知识，具体分析如下：曲线a是三(2,3环氧丙基)异氰酸酯的红外光谱图，三(2,3环氧丙基)异氰酸酯具有羰基的特征吸收峰(1684cm-1)，以及环氧基的特征吸收峰(978cm-1)；曲线b氨基硫酰胺的红外光谱图，氨基硫酰胺具有砜基特征吸收峰(1160cm-1)；曲线c是制备成功的嗜硫硅球色谱材料SiO2@P(TEPIC-co-SFA)红外光谱图，图中可以明显观察到砜基特征吸收峰(1160cm-1)，羰基特征吸收峰(1652cm-1)，实验结果证明硫酰胺与三(2,3环氧丙基)异氰酸酯以及氨基化硅球成功的发生反应，反应机理如图1所示，成功制得新型亲和嗜硫硅球色谱材料SiO2@P(TEPIC-co-SFA)。
按照相同的方法对实施例2-3中的新型亲和嗜硫硅球色谱材料进行检测，得到的红外光谱图与图2中曲线c相似，可见，也成功制得新型亲和嗜硫硅球色谱材料。
检测例2
采用扫描电镜的方法对聚合前后的硅球色谱材料的形貌进行观察。结果见图3，可以明显的看见光滑的裸硅球变成了均匀的交联了有机材料的新型亲和嗜硫硅球色谱材料SiO2@P(TEPIC-co-SFA)M2，且具有很好的分散性，同时，由于硅球基体具有良好的机械强度，因此，制备的新型亲和嗜硫硅球色谱材料具有良好的机械强度。
制备例4
1)0.1mg/mL的双(4-羟基苯基)二硫醚(2S-OH)标准溶液的制备：在25℃下，将1.0mg的2S-OH溶解于10.0mL的0.5M氯化钾溶液(含5％的乙腈)中，制得0.1mg/mL的2S-OH标准溶液。
2)0.1mg/mL的双(4-羟基苯基)甲烷(2-OH)标准溶液的制备：在25℃下，将1.0mg的双(4-羟基苯基)甲烷溶解于10mL的0.5M氯化钾水溶液(含5％的乙腈)中，制得0.1mg/mL的2-OH标准溶液。
3)0.1mg/mL的2S-OH和2-OH混合溶液的制备：在25℃下，将1.0mg2S-OH和2-OH分别溶解于10.0mL的0.5M氯化钾水溶液(含5％的乙腈)中，制得0.1mg/mL的2S-OH和2-OH混合溶液。
4)上样液的制备：在25℃下，将0.7162g磷酸氢二钠和0.186 1g氯化钾溶于约45.0mL的蒸馏水中，接着用1M的柠檬酸水溶液调节至pH为6.0，然后定容至50.0mL得到上样液。
5)洗脱液的制备：在25℃下，将0.7162g磷酸氢二钠约45mL的蒸馏水中，接着用1M的柠檬酸水溶液调节至pH为6.00，然后定容至50.0mL得到洗脱液。
制备例5
1)毛细管电泳背景缓冲液的制备：将1.7913g的磷酸氢二钠溶解在约95.0mL蒸馏水中，用1M的柠檬酸水溶液调节溶液至pH为8.50，定容至100.0mL，制得毛细管电泳背景缓冲溶液。
应用例1
用实施例1中制备的新型亲和嗜硫硅球色谱材料对2S-OH的富集并进行CE检测。
1)上样液与洗脱液采用制备例4中的方法制备。
2)将600μL的上样液和800μL 0.1mg/mL 2S-OH加入含新型亲和嗜硫硅球色谱材料的离心管中，震荡平衡20min，以便让2S-OH充分的固载在新型亲和嗜硫硅球色谱材料上。
3)将300μL的上样液加入上述固载了2S-OH的嗜硫硅球色谱材料中，将未被固载的2S-OH充分冲洗，去除，洗涤三次。
4)将15μL的洗脱液加入含有嗜硫硅球色谱材料的离心管中，震荡清洗10min，将固载在新型亲和嗜硫硅球色谱材料上的2S-OH洗脱，得到2S-OH富集液，备测；
5)通过毛细管电泳仪(P/ACEtm MDQ，美国贝克曼公司)对2S-OH富集液进行电泳检测，具体的检测条件为：在内径为75μm的熔融石英毛细管(总长度为56.5cm，有效长度为50cm)中进行；紫外检测波长为214nm，进样量为8s×0.5psi。
图4中a曲线是缓冲溶液的电泳图(空白)，b曲线是洗脱液的电泳图(对照)，c曲线是以0.1mg/mL 2-OH作为样品的电泳图，d曲线是0.1mg/mL 2S-OH溶液作为样品的电泳图，e曲线是0.1mg/mL 2S-OH和0.1mg/mL 2-OH的混合溶液作为样品的电泳图，f曲线是未被嗜硫硅球色谱材料吸附混合样品的电泳图，g曲线是经材料富集后洗脱下来的组分的电泳图。由图4可见，在相同条件下，2-OH在高浓度盐条件下无法被嗜硫硅球色谱材料特异性保留，而2S-OH能被特异性保留。加入洗脱液后，可以顺利将2S-OH被洗脱下来。结果表明：证明了新型亲和嗜硫硅球色谱材料SiO2@P(TEPIC-co-SFA)对含二硫键的化合物具有很好的特异性富集效果。
应用例2
对2S-OH的富集和检测按照应用例1，所不同的是，改变上样液的盐种类。上样液采取制备例4中的方法制备，不同的是，分别将上样液中的氯化钾替换为硫酸钠、硫酸铵、氯化钠、硝酸钠，结果如图5中所示，上样液中的氯化钾替换为硫酸钠、硫酸铵、氯化钠、硝酸钠分别对应曲线a,b,c,d，可见当上样液盐组成为氯化钾时，嗜硫材料对含二硫键化合物的富集效果最好。
应用例3
对2S-OH的富集和检测按照应用例1，所不同的是，改变上样液的pH值。上样液采取制备例4中的方法制备，所不同的是，分别将上样液中的pH由6.00调节为4、5、7、8、9，结果如图6中所示，上样液中的pH为4、5、7、8、9分别对应曲线a,b,d,e,f，可见当上样液的pH值为6.00时，嗜硫材料对含二硫键化合物的富集效果最好。
应用例4
对2S-OH的富集和检测按照应用例1，所不同的是，改变洗脱液的pH值。洗脱液采取制备例4中的方法制备，所不同的是将洗脱液的pH改变，由原来的pH 6调节为pH为4、5、7、8、9，结果如图7中所示，洗脱液的pH为4、5、7、8、9分别对应曲线a,b,d,e,f，可见洗脱液的pH为6.00时，嗜硫材料对含二硫键化合物的富集效果最好。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种新型亲和嗜硫硅球色谱材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在强碱存在下，将如式Ⅰ所示的硫酰胺、三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯(TEPIC)和氨基化硅球于第一有机溶剂中进行共聚反应，以制得共聚材料
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，将如式Ⅰ所示的硫酰胺、三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯和氨基化硅球中氨基的物质的量之比为2:0.2-1.5：0.5-2.0。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，氨基化硅球的粒径为5-25μm；
和/或，氨基基团为如式Ⅱ所示的硅烷基优选地，式Ⅱ中R1、R2各自分别为烷基、甲氧基和乙氧基中的一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，相对于1重量份如式Ⅰ所示的硫酰胺，三(2,3-环氧丙基)异氰酸酯的用量为1-10重量份，氨基化硅球的用量为0.5-10重量份，强碱的用量为0.01-0.5重量份，所述第一有机溶剂的用量为1-10重量份。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，共聚反应的条件包括：反应温度为80-140℃；和/或，反应时间为1-16h。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括对聚合反应后的聚合材料用第二溶剂进行清洗并烘干的步骤；其中，第二溶剂为乙醇和/或二甲基亚砜。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的一种或多种；优选地，所述强碱为氢氧化钾；
和/或，第一有机溶剂为甲醇、乙醇、聚乙二醇和二甲基亚砜中的一种或多种；
和/或，式Ⅰ中R为氨基、被取代氨基、烷基、被取代烷基、苯基和被取代苯基中的一种；优选地，R为氨基。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其中，氨基化硅球通过以下方法制备得到：将硅球依次用NaOH溶液、水、盐酸、水和甲醇洗涤，然后烘干；
将干燥后的硅球于如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的混合溶液中在80-100℃接触反应8-15h，然后清洗、烘干；其中，式Ⅲ中R1、R2各自分别为烷基、甲氧基和乙氧基中的一种
其中，如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的体积比为1:2-14；优选地，如式Ⅲ所示硅烷和甲苯的体积比为1:11-13；
进一步优选地，如式Ⅲ所示硅烷为3-氨基丙基三甲氧基硅烷；
和/或，NaOH溶液的浓度为0.08-0.12mol/L，盐酸的浓度为0.08-0.12mol/L；
和/或，所述硅球为二氧化硅多孔硅球；优选地，二氧化硅多孔硅球的比表面积为125-500m2/g。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备得到的新型亲和嗜硫硅球色谱材料。
10.根据权利要求9所述的新型亲和嗜硫硅球色谱材料在对含二硫键化合物进行特异性的富集与分离中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN109999770A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-07-12 | 安徽师范大学 | 一种特异性亲和多孔聚合物mof色谱材料及其制备方法和应用 |
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2018
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