CN112755985B - 一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用 - Google Patents

一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112755985B
CN112755985B CN202011585225.XA CN202011585225A CN112755985B CN 112755985 B CN112755985 B CN 112755985B CN 202011585225 A CN202011585225 A CN 202011585225A CN 112755985 B CN112755985 B CN 112755985B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion
separation medium
liquid chromatography
chromatography separation
unsubstituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011585225.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112755985A (zh
Inventor
刘晓东
赵智粮
张永梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Napu Analysis Technology Suzhou Co ltd
Original Assignee
Napu Analysis Technology Suzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Napu Analysis Technology Suzhou Co ltd filed Critical Napu Analysis Technology Suzhou Co ltd
Priority to CN202011585225.XA priority Critical patent/CN112755985B/zh
Publication of CN112755985A publication Critical patent/CN112755985A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112755985B publication Critical patent/CN112755985B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281—Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/286—Phases chemically bonded to a substrate, e.g. to silica or to polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
    • G01N2030/027—Liquid chromatography

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明提供了一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用，所述液相色谱分离介质的结构如式I所示，其中，R1、R2独立地选自H、邻近固体基质表面的Si或邻近所述液相色谱分离介质中硅烷结构中的Si，A选自C2‑C6多元醚键，B选自氨基甲酸酯键，C选自取代或未取代的C1‑C30烷基或取代或未取代的C6‑C12芳基，D选自含有取代或未取代的C1‑C12烷基、取代或未取代的C6‑C12芳基的叔胺基或季胺基。本发明提供的液相色谱分离介质具有选择性可调、亲水性好等特点，可用于涉及含有疏水性物质和亲水性阴离子物质的混合物的色谱分离。

Description

一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于仪器分析领域，具体涉及一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用，尤其涉及一种阴离子交换-反相混合机制的液相色谱分离介质及其制备方法和应用。
背景技术
液相色谱分离中色谱填料的选择性是关键，其主要由色谱填料化学决定。尽管反相色谱柱(例如C18)最常用于高效液相色谱应用中，但它们通常选择性有限并且无法保留亲水性物质(例如反离子)。离子交换(IEX)色谱用于分离离子或可电离的分子，但是，由于疏水保留不足，它在液相色谱分离中的应用时常受到限制。离子配对色谱法可以克服上述困难，但通常需要延长平衡时间，需要与MS不兼容的复杂流动相以及专用色谱柱。
通过使用离子交换和反相保留机制，混合模式色谱法为应对这些挑战提供了可行的解决方案。这种方法的一个主要优点是可以通过调节流动相的离子强度，pH和/或有机溶剂浓度便可灵活地改变色谱柱的选择性。结果，混合模式色谱柱的选择性不仅可与反相色谱柱互补，而且还允许在不同的适当条件下在同一的色谱柱上产生多种互补选择性。混合模式色谱法非常适合保留疏水性化合物(例如萘普生)或亲水性(例如Na+和Cl-离子)的离子分析物，并且该方法不需要离子对试剂，从而显着提高了MS的兼容性。由于该技术相对于常规色谱法的优势，例如高分离度，可调节的选择性，样品上样量高以及不需要离子对试剂，因此其发展迅速。涉及亲水性可电离化合物的许多应用在C18色谱柱上比较有挑战，而在混合模式色谱柱上很容易解决。
CN111001188A公开了一种反相分离介质及其制备方法和应用，包括固定相以及包覆在固定相表面的中性亲水包覆层；其中，所述中性亲水包覆层上通过-O-CO-NH-化学键合有反相疏水基团。该发明提供的反相分离介质具有耐水性好，立体选择性高，和离子交换作用干扰低的特性。但是该发明提供的反相分离介质只有反相疏水基团没有阴离子交换基团，使得其对于亲水性物质难以保留。
目前混合模式色谱对于解决通常反相色谱柱和离子交换色谱中的挑战具有很好的效果。因此，如何提供一种阴离子交换-反相混合机制的分离介质，成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用，尤其提供一种阴离子交换-反相混合机制的液相色谱分离介质及其制备方法和应用。本发明提供的液相色谱分离介质具有选择性可调、亲水性好等特点，可用于涉及含有疏水性物质和亲水性阴离子物质的混合物的色谱分离。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种液相色谱分离介质，所述液相色谱分离介质的结构如式I所示：
其中，为固体基质，所述固体基质选自二氧化硅、二氧化硅-有机杂化物或表面含有硅羟基的固体材料中任意一种，R1、R2独立地选自H、邻近所述固体基质表面的Si或邻近所述液相色谱分离介质中硅烷结构中的Si。
A选自C2-C6多元醚键，B选自氨基甲酸酯键，C选自取代或未取代的C1-C30烷基或取代或未取代的C6-C12芳基，D选自含有取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C6-C12芳基的叔胺基或季胺基。
其中，C2-C6多元醚键例如可以是1-(甲氧基甲氧基)丙烷、2-(甲氧基甲氧基)丙烷或1-(甲氧基乙氧基)丙烷中任意一种，C1-C30是指结构中分别含有一个碳原子、两个碳原子、三个碳原子、四个碳原子、五个碳原子、六个碳原子等，以此类推，不再赘述。C1-C30的烷基例如可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基中任意一种，C6-C16的芳基例如可以是苯、萘或联苯中任意一种，C1-C12烷基例如可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基中任意一种。
上述液相色谱分离介质具有阴离子交换基团和反相基团，表现出疏水保留性质与100％的水相兼容性，并且选择性可调，是一种阴离子交换-反相混合机制的分离介质，采用离子交换和反相保留混合机制解决了反相色谱中选择性有限和离子交换色谱中疏水保留不足的问题，可用于涉及含有疏水性物质和亲水性阴离子物质的混合物的色谱分离。
优选地，所述液相色谱分离介质的结构如式II所示：
其中，为固体基质，所述固体基质选自二氧化硅、二氧化硅-有机杂化物或表面含有硅羟基的固体材料中任意一种。
R3、R4、R5独立地选自H、取代或未取代的C1-C18烷基、取代或未取代的C6-C12芳基中任意一种，且R3、R4和R5中至多一个选自H；R3、R4和R5中任一项可选地不存在；当R3、R4和R5中任一项不存在时X-不存在，且N+为N。
R选自取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C6-C12芳基，X-选自阴离子，所述阴离子包括氢氧根离子、卤素阴离子、羧酸根离子、磺酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子或磷酸二氢根离子中任意一种。
其中，C1-C18的烷基例如可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基中任意一种，C6-C16的芳基例如可以是苯、萘或联苯中任意一种，C1-C30的烷基例如可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基中任意一种。
优选地，所述C1-C30烷基、C1-C12烷基、C1-C18烷基和C6-C12芳基的取代基独立地选自氨基、羟基、卤素原子或C1-C12的烷基中任意一种。
优选地，所述卤素阴离子选自F-、Cl-、Br-或I-中任意一种。
优选地，所述C1-C18的烷基中一个或至少两个不相邻的碳原子可选地氨基甲酸酯键替代。
优选地，所述固体基质无孔或多孔，颗粒或整体。
所述固体基质颗粒是指固体基质呈颗粒状，所述固体基质整体是指固体基质颗粒粘结一体形成块状物。
优选地，所述孔的直径为
优选地，所述固体基质的粒度为1.5-100μm。
其中，直径可以是 或/>等，粒度可以是1.5μm、2μm、3μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述液相色谱分离介质选自 中任意一种，其中X-具有上述相同的限定范围。
第二方面，本发明提供了如上所述的液相色谱分离介质的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂混合反应，得到中间体P；
(2)将步骤(1)得到的中间体P与混合反应，得到中间体Q；
(3)将步骤(2)得到的中间体Q与R-NCO反应，得到所述液相色谱分离介质。
其中R6、R7、R8独立地选自H、取代或未取代的C1-C18烷基、取代或未取代的C6-C12芳基中任意一种，且R6、R7和R8中最多一个为H，其中C1-C18烷基、C6-C12芳基的取代基具有和上述相同的限定范围。
上述制备方法能够快速简便制备所述液相色谱分离介质。
优选地，步骤(1)所述固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂的质量比为1:10-10:1。
优选地，所述含有环氧基团的硅烷化试剂包括(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)二甲氧基甲基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)二乙氧基甲基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)乙氧基二甲基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷或(5,6-环氧己基)三乙氧基硅烷中任意一种。
优选地，步骤(1)所述反应的温度为60-140℃，时间为4-80h。
优选地，步骤(2)所述中间体P与的质量比为1:10-10:1，其中R6、R7、R8具有上述所述相同的限定范围。
优选地，步骤(2)所述反应的温度为20-100℃，时间为4-100h。
优选地，步骤(2)所述混合还包括和A+X-混合，所述A+为阳离子，所述阳离子选自钠离子、钾离子、铵根离子、镁离子、钙离子或钡离子中任意一种，所述X-具有和上述相同的限定范围。
优选地，步骤(3)所述中间体Q与R-NCO的质量比为1:5-5:1，其中R具有和上述相同的限定范围。
优选地，步骤(3)所述反应的温度为40-140℃，时间为4-100h。
其中，固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂的质量比可以是1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1或5:1等，步骤(1)所述反应的温度可以是60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃等，时间可以是4h、10h、20h、30h、40h、50h、60h、70h或80h等，中间体P与的质量比可以是1:10、1:8、1:6、1:4、1:2、1:1、2:1、4:1、6:1、8:1或10:1等，步骤(2)所述反应的温度可以是20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等，时间可以是4h、10h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h或100h等，中间体Q与R-NCO的质量比可以是1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1或5:1等，步骤(3)所述反应的温度可以是40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃等，时间可以是4h、10h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h或100h等，但不限于以上所列举的数值或比例，上述数值或比例范围内其他未列举的数值或比例同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂混合在60-140℃下反应4-80h，得到中间体P；
(2)将步骤(1)得到的中间体P与混合，可选地与A+X-混合，之后在20-100℃下反应4-100h，得到中间体Q；
(3)将步骤(2)得到的中间体Q与R-NCO在40-140℃下反应4-100h，得到所述液相色谱分离介质。
其中R6、R7、R8、A+、X-具有和上述相同的限定范围。
第三方面，本发明还提供了如上所述的液相色谱分离介质在液相色谱检测中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过结合阴离子交换基团和反相基团制备得到了一种新型混合基质分离介质，其同时具有疏水保留和阴离子交换性质，使分离介质的选择性可以根据需要加以灵活调节以达到最佳的分离效果。此外，此类分离介质具备优异的水相兼容性；
(2)本发明提供的制备方法原理简便，容易实施；
(3)本发明采用阴离子交换和反相保留混合机制分离介质解决了反相色谱中选择性有限和离子交换色谱中疏水保留不足的问题，可用于涉及含有疏水性物质和亲水性阴离子物质的混合物的色谱分离。
附图说明
图1为实施例1-4、10和13提供的液相色谱分离介质的疏水保留测试结果图，其中1-尿嘧啶，2-邻苯二甲酸二甲酯，3-萘；
图2为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相比例下对萘-苯甲酸混合物的分离结果图，其中1-苯甲酸，2-萘；
图3为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相盐浓度下对萘-苯甲酸混合物的分离结果图，其中1-苯甲酸，2-萘；
图4为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相pH值下对萘-苯甲酸混合物的分离结果图，其中1-苯甲酸，2-萘；
图5为实施例1、8和10提供的液相色谱分离介质在阴离子交换模式下分离酸性化合物的分离效果图，其中1-苯磺酸钠，2-苯甲酸，3-马来酸；
图6为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相pH值下对马来酸-苯磺酸钠-苯甲酸混合物的分离结果图，其中1-苯磺酸钠，2-苯甲酸，3-马来酸；
图7为实施例1提供的液相色谱分离介质对核酸碱基的分离结果图，其中1-胞嘧啶，2-尿嘧啶，3-胸腺嘧啶，4-鸟嘌呤，5-腺嘌呤；
图8为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相比例下对氯苯那敏-马来酸混合物的分离结果图，其中1-氯苯那敏，2-马来酸；
图9为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相盐浓度下对氯苯那敏-马来酸混合物的分离结果图，其中1-氯苯那敏，2-马来酸；
图10为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相pH值下对氯苯那敏-马来酸混合物的分离结果图，其中1-氯苯那敏，2-马来酸；
图11为实施例1、对比例1和对比例2提供的液相色谱分离介质对萘和苯甲酸混合物的分离结果图，其中1-苯甲酸，2-萘。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例和试验中所有原料和试剂均可从商业获得。
以下实施例所用硅胶均购自于苏州纳微科技股份有限公司，参数如下：
实施例1
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法如下：
(1)在干燥的氮气下，将50g(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷(纯度＞98％，Gelest)添加至50g硅胶A1的甲苯(300mL)浆液中。在100℃下搅拌24小时后，将反应混合物过滤，依次用甲苯，二氧六环和丙酮洗涤，然后在50℃的真空中干燥8小时，得到56g中间体P。
(2)将40g二乙胺(Sigma-Aldrich)添加到50g步骤(1)得到的中间体P在无水甲苯(400mL)中的浆液中。在50℃下搅拌24小时后，将反应混合物过滤并依次用甲苯和丙酮洗涤，然后在50℃下真空干燥8小时，得到52g中间体Q。
(3)在干燥的氮气下，将10g步骤(2)得到的中间体Q分散在30mL甲苯中，然后于25℃下搅拌浆液。向上述浆液中逐滴添加10g异氰酸十八烷基酯在10mL甲苯中的溶液。在100℃下搅拌8小时后，过滤反应混合物，依次用甲苯和丙酮洗涤，然后在50℃的真空中干燥8小时，得到11.6g所述液相色谱分离介质。
实施例2
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除将步骤(3)中的异氰酸十八烷基酯替换成6g异氰酸辛酯外，其余与实施例1一致。得到11.1g所述液相色谱分离介质。
实施例3
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除将步骤(3)中的异氰酸十八烷基酯替换成6g异氰酸苯酯外，其余与实施例1一致。得到11.0g所述液相色谱分离介质。
实施例4
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除将步骤(3)中的异氰酸十八烷基酯替换成5g异氰酸丁酯外，其余与实施例1一致。得到10.5g所述液相色谱分离介质。
实施例5
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除将步骤(2)中的二乙胺替换成等量的二乙醇胺外，其余与实施例1一致。得到11.6g所述液相色谱分离介质。
实施例6
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中步骤(2)为将40g三甲胺(Sigma-Aldrich)添加到50g步骤(1)得到的中间体P在400mL磷酸钠缓冲液(50mM，pH 7.5)的浆液中。在50℃下搅拌24小时后，将反应混合物过滤并依次用0.1％乙酸水溶液和丙酮洗涤，然后在50℃下真空干燥8小时，得到51g中间体Q外，其余与实施例1一致。
实施例7
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A2外，其余与实施例1一致。得到11.5g所述液相色谱分离介质。
实施例8
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A3外，其余与实施例1一致。得到10.5g所述液相色谱分离介质。
实施例9
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A4外，其余与实施例2一致。得到10.2g所述液相色谱分离介质。
实施例10
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A5外，其余与实施例2一致。得到10.1g所述液相色谱分离介质。
实施例11
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A6外，其余与实施例4一致。得到9.9g所述液相色谱分离介质。
实施例12
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A6外，其余与实施例3一致。得到10.0g所述液相色谱分离介质。
实施例13
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A7外，其余与实施例1一致。得到9.6g所述液相色谱分离介质。
实施例14
本实施例提供了一种液相色谱分离介质，制备方法中除步骤(1)中的硅胶A1替换成等量的硅胶A8外，其余与实施例3一致。得到9.5g所述液相色谱分离介质。
对比例1
本对比例提供了一种ChromCore120 C18，5μm反相液相色谱分离介质，采用硅胶A1并用C18硅烷化试剂键合和完全封端而成。
对比例2
本对比例提供了一种ChromCore SAX，5μm阴离子交换液相色谱分离介质，采用硅胶A1并用三甲基丙基胺硅烷化试剂键合而成。
色谱性能测评：
将实施例和对比例提供的液相色谱分离介质填充进4.6mm×150mm不锈钢柱中进行以下测试。
(1)疏水保留测试
这一测试旨在反相色谱条件下评估本发明提供的液相色谱分离介质对中性疏水化合物的保留。测试标准物是包含尿嘧啶、邻苯二甲酸二甲酯和萘的混合物。其中以中性疏水化合物萘的保留时间作为键合相疏水保留能力的指标，保留时间越长表明疏水保留能力越强。
测试条件：洗脱液：v/v/v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液:水)＝40:10:50；pH5.2；流速：1mL/min；进样量5μL；温度30℃；检测波长254nm。
对实施例1-4、10和13提供的液相色谱分离介质进行测试，结果如图1所示，其中1为尿嘧啶，2为邻苯二甲酸二甲酯，3为萘。
图1为实施例1-4、10和13提供的液相色谱分离介质的疏水保留测试结果图，从图1中可以看出本发明提供的液相色谱分离介质具有显著反相保留效果；实施例1提供的分离介质反相保留效果最显著，实施例2、3、4提供的分离介质反相保留效果依次减弱，而随着孔径和比表面积变化实施例10和13提供的分离介质反相保留效果进一步减弱。
(2)反相-阴离子交换混合机制选择性测试
这一测试旨在测试不同色谱条件下分离介质对中性疏水化合物和阴离子化合物分离中选择性的可调节性。测试标准物是包含苯甲酸和萘的混合物。将实施例1提供的液相色谱分离介质填充进4.6mm×150mm不锈钢柱中进行测试。
测试条件：
流速：1mL/min；进样量5μL；温度30℃；检测波长254nm。
测试不同流动相比例、流动相盐浓度和流动相pH值对分离效果的影响，结果见图2-4，其中图2为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相比例下对萘-苯甲酸混合物的分离结果图，其中流动相比例v:v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液(pH5.2):水)从下到上依次为35:50:15、40:50:10、45:50:5和50:50:0，乙腈占流动相的体积分数从下到上依次为35％、40％、45％和50％，1为苯甲酸，2为萘。从图2中可以看出，萘在实施例1提供的液相色谱分离介质上被反相疏水保留，因此其保留时间随流动相中有机溶剂含量的增高而显著降低。与此同时，苯甲酸被反相和阴离子交换两种机理共同作用，其中离子交换起主要作用。在流动相盐浓度保持一致的情况下，苯甲酸的保留时间随有机溶剂的增加而有所降低，但降低的速度比萘的保留时间要慢，因此在流动相盐浓度保持在50mM时，萘和苯甲酸的流出顺序随有机溶剂比例的变化而发生反转，显示出其分离选择性的可调节性
图3为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相盐浓度下对萘-苯甲酸混合物的分离结果图，其中流动相比例v:v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液(pH5.2):水)从下到上依次为35:25:40、35:30:35、35:40:25和35:50:15，乙酸铵水溶液占流动相的体积分数从下到上依次为25％、30％、40％和50％，1为苯甲酸，2为萘。从图3可以看出，萘在实施例1提供的液相色谱分离介质上被反相疏水保留，因此流动相中有机溶剂含量不变时，其保留时间保持稳定。与此同时，苯甲酸被反相和阴离子交换两种机理共同作用，因此在流动相pH和有机溶剂含量不变时，其保留时间随盐浓度的增加而降低，导致萘和苯甲酸的流出顺序发生反转，显示出其分离选择性的可调节性。
图4为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相pH值下对萘-苯甲酸混合物的分离结果图，流动相比例v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液)为50:50，其中pH值从下到上依次为5.2和3.5，1为苯甲酸，2为萘。从图4可以看出，萘在实施例1提供的液相色谱分离介质上被反相疏水保留，因此在流动相其它成分不变时，改变pH对其保留时间影响不明显。与此同时，苯甲酸被反相和阴离子交换两种机理共同作用，其中以阴离子交换为主，因此在流动相盐浓度和有机溶剂含量不变时，pH变化导致其实际电荷的变化以及保留时间的变化，导致萘和苯甲酸的流出顺序发生反转，显示出其分离选择性的可调节性。
(3)阴离子交换测试
这一测试旨在实施例中的液相色谱分离介质针对有机酸的分离能力。测试标准物是包含马来酸、苯磺酸钠和苯甲酸的混合物。将实施例1、8、10提供的液相色谱分离介质分别填充进4.6mm×150mm不锈钢柱中进行测试，测试结果见图5-6。
测试条件：流速：1mL/min；进样量5μL；温度30℃；检测波长254nm。
图5为实施例1、8和10提供的液相色谱分离介质在阴离子交换模式下分离酸性化合物的分离效果图，流动相比例v:v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液(pH5.2):水)为35:30:35，1为苯磺酸钠，2为苯甲酸，3为马来酸。这三个实施例是基于相同化学官能团在三种不同比表面积的微球而成。从图5可以看出，在所述条件下，实施例1和8提供的液相色谱分离介质可以有效分离这三种有机酸。阴离子交换保留时间与基质的比表面积或官能团键合数量成正相关，因此实施例1、8和10的离子交换保留时间和分离效果呈降低趋势。
图6为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相pH值下对马来酸-苯磺酸钠-苯甲酸混合物的分离结果图，流动相比例v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液)为20:80，其中pH值从下到上依次为5.2和4.5，1为苯磺酸钠，2为苯甲酸，3为马来酸。有机酸被反相和阴离子交换两种机理共同作用，但由于这三种有机酸的亲水性质，它们以阴离子交换为主而被保留。从图6可以看出，在流动相盐浓度和有机溶剂含量不变时，pH变化导致其实际电荷的变化以及保留时间的变化：当pH由4.5增加到5.2时，强酸(苯磺酸)所带电荷不变，因此保留时间不变；而羧酸(马来酸和苯甲酸)的实际电荷有所增加，因此保留时间有所增加，显示出其分离选择性的可调节性。
(4)水相兼容性测试
该测试旨在评估液相色谱分离介质在纯水流动相中的相容性。测试对象是核酸碱基的混合物，包括胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和腺嘌呤。将实施例1提供的液相色谱分离介质分别填充进4.6mm×150mm不锈钢柱中进行测试，测试结果见图7，其中1为胞嘧啶，2为尿嘧啶，3为胸腺嘧啶，4为鸟嘌呤，5为腺嘌呤。
测试条件：洗脱液为100mM乙酸铵水溶液，pH5.2；流速：1mL/min；进样量5μL；温度30℃；检测波长254nm。
图7为实施例1提供的液相色谱分离介质对核酸碱基的分离结果图，从图7中可以看出，在100％的纯水相条件下，5种核酸碱基都可以有效保留和分离，并保留时间稳定，表明本发明提供的液相色谱分离介质具有优异的水相兼容性。
(5)碱性药物及其对离子的同时分离检测
该测试旨在证明液相色谱分离介质在药物分子与其对离子同时分离的适用性。测试对象是马来酸氯苯那敏和马来酸混合物。氯苯那敏是一个疏水性的碱性化合物，在本发明提供的液相色谱分离介质上的保留机理为疏水保留和电荷排斥(与分离介质表面具有相同电荷)；而其对离子马来酸则主要由电荷吸引作用(阴离子交换)保留。将实施例1提供的液相色谱分离介质分别填充进4.6mm×150mm不锈钢柱中进行测试，测试结果见图8-10。
测试条件：流速：1mL/min；进样量5μL；温度30℃；检测波长254nm。
图8为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相比例下对氯苯那敏-马来酸混合物的分离结果图，其中流动相比例v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液(pH5.2))从下到上依次为20:60和30:60，乙腈占流动相的体积分数从下到上依次为20％和30％，1为氯苯那敏，2为马来酸，从图8中可以看出在60mM的乙酸铵缓冲液(pH5.2)条件下，20％乙腈可以提供对氯苯那敏和马来酸的同时保留和分离。
图9为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相盐浓度下对氯苯那敏-马来酸混合物的分离结果图，其中流动相比例v:v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液(pH5.2):水)从下到上依次为20:60:20、20:70:10和20:80:0，乙酸铵水溶液占流动相的体积分数从下到上依次为60％、70％和80％，1为氯苯那敏，2为马来酸。从图9中可以看出增加缓冲盐浓度，可以显著地缩短马来酸的保留时间。
图10为实施例1提供的液相色谱分离介质在不同流动相pH值下对氯苯那敏-马来酸混合物的分离结果图，其中流动相比例v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液)为20:80，其中pH至从下到上依次为5.2和4.5，1为氯苯那敏，2为马来酸。从图10中可以看出降低缓冲盐的pH至4.5来减少马来酸的保留，则可以得到最佳的分离结果。
以上结果显示本发明提供的液相色谱分离介质适用于药物分子与其对离子的同时分离。
(6)常规C18反相色谱柱和阴离子交换色谱柱的分离选择性评估
该测试旨在比较常规C18反相色谱柱、阴离子交换色谱柱和本发明提供的液相色谱分离介质的分离效果。测试对象是萘和苯甲酸混合物将实施例1、对比例1和对比例2提供的液相色谱分离介质分别填充进4.6mm×150mm不锈钢柱中进行测试，结果见图11，其中1为苯甲酸，2为萘。
测试条件：流动相比例v:v:v(乙腈:100mM乙酸铵水溶液(pH5.2):水)为40:10:50；流速：1mL/min；进样量5μL；温度30℃；检测波长254nm。
图11为实施例1、对比例1和对比例2提供的液相色谱分离介质对萘和苯甲酸混合物的分离结果图，从图中可以看出，虽然反相C18可以有效地保留中性疏水化合物(萘)，但对苯甲酸的保留不足，表明此类分离介质不适用于疏水性化合物和亲水性化合物的同时分离；而虽然反相SAX可以有效地保留离子型化合物苯甲酸，但对中性疏水化合物(萘)的保留不足，表明此类分离介质不适用于疏水性化合物和亲水性化合物的同时分离；而本发明提供的液相色谱分离介质却能同时用于疏水性化合物和亲水性化合物的分离。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的液相色谱分离介质及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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。

Claims (16)

1.一种液相色谱分离介质，其特征在于，所述液相色谱分离介质的结构如式II所示：
其中，为固体基质，所述固体基质选自二氧化硅或二氧化硅-有机杂化物中任意一种；
R3、R4、R5独立地选自H、未取代的C1-C18烷基、未取代的C6-C12芳基中任意一种，且R3、R4和R5中至多一个选自H；当R3、R4和R5中任一项不存在时X-不存在，且N+为N；
R选自未取代的C1-C30烷基、未取代的C6-C12芳基；X-选自阴离子，所述阴离子包括氢氧根离子、卤素阴离子、羧酸根离子、磺酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子或磷酸二氢根离子中任意一种；
所述液相色谱分离介质采用包括以下步骤的制备方法制备得到：
(1)将固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂混合反应，得到中间体P；
(2)将步骤(1)得到的中间体P与混合反应，得到中间体Q；其中R6、R7、R8独立地选自H、未取代的C1-C18烷基、未取代的C6-C12芳基中任意一种，且R6、R7和R8中最多一个为H；
(3)将步骤(2)得到的中间体Q与R-NCO反应，得到所述液相色谱分离介质。
2.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述卤素阴离子选自F-、Cl-、Br-或I-中任意一种。
3.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述固体基质无孔或多孔，颗粒或整体。
4.根据权利要求3所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述孔的直径为
5.根据权利要求3所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述固体基质的粒度为1.5-100μm。
6.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(1)所述固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂的质量比为1:10-10:1。
7.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述含有环氧基团的硅烷化试剂包括(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)二甲氧基甲基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)二乙氧基甲基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)乙氧基二甲基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷或(5,6-环氧己基)三乙氧基硅烷中任意一种。
8.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为60-140℃，时间为4-80h。
9.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(2)所述中间体P与的质量比为1:10-10:1。
10.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为20-100℃，时间为4-100h。
11.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(2)所述混合还包括和A+X-混合，所述A+为阳离子，所述阳离子选自钠离子、钾离子、铵根离子、镁离子、钙离子或钡离子中任意一种，所述X-选自阴离子，所述阴离子包括氢氧根离子、卤素阴离子、羧酸根离子、磺酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子或磷酸二氢根离子中任意一种。
12.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(3)所述中间体Q与R-NCO的质量比为1:5-5:1。
13.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，步骤(3)所述反应的温度为40-140℃，时间为4-100h。
14.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将固体基质与含有环氧基团的硅烷化试剂混合在60-140℃下反应4-80h，得到中间体P；
(2)将步骤(1)得到的中间体P与混合，与A+X-混合，之后在20-100℃下反应4-100h，得到中间体Q；
(3)将步骤(2)得到的中间体Q与R-NCO在40-140℃下反应4-100h，得到所述液相色谱分离介质；
其中，R6、R7、R8独立地选自H、未取代的C1-C18烷基、未取代的C6-C12芳基中任意一种，且R6、R7和R8中最多一个为H；
所述A+为阳离子，所述阳离子选自钠离子、钾离子、铵根离子、镁离子、钙离子或钡离子中任意一种，所述X-选自阴离子，所述阴离子包括氢氧根离子、卤素阴离子、羧酸根离子、磺酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子或磷酸二氢根离子中任意一种。
15.根据权利要求1所述的液相色谱分离介质，其特征在于，所述液相色谱分离介质选自 中任意一种；
其中，X-选自阴离子，所述阴离子包括氢氧根离子、卤素阴离子、羧酸根离子、磺酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子或磷酸二氢根离子中任意一种。
16.一种根据权利要求1-15中任一项所述的液相色谱分离介质在液相色谱检测中的应用。
CN202011585225.XA 2020-12-28 2020-12-28 一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用 Active CN112755985B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011585225.XA CN112755985B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011585225.XA CN112755985B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112755985A CN112755985A (zh) 2021-05-07
CN112755985B true CN112755985B (zh) 2023-08-25

Family

ID=75696575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011585225.XA Active CN112755985B (zh) 2020-12-28 2020-12-28 一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112755985B (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7264728B2 (en) * 2002-10-01 2007-09-04 Dow Corning Corporation Method of separating components in a sample using silane-treated silica filter media
US9314712B2 (en) * 2008-05-09 2016-04-19 Dionex Corporation Functionalized substrates with ion-exchange properties
WO2010103072A1 (de) * 2009-03-13 2010-09-16 Basf Se Verfahren zur herstellung von silica-haltigen dispersionen enthaltend polyetherole oder polyetheramine
US20150136700A1 (en) * 2012-05-15 2015-05-21 Waters Technologies Corporation Chromatographic materials
EP2745904B1 (en) * 2012-12-21 2015-12-16 Dionex Corporation HILIC/Anion-Exchange/Cation-Exchange Multimodal Media
US20190358621A1 (en) * 2017-01-20 2019-11-28 Dionex Corporation Multimodal chromatographic media for protein separation
CN111001188B (zh) * 2019-12-27 2021-11-16 纳谱分析技术（苏州）有限公司 一种反相分离介质及其制备方法和应用
CN111013557B (zh) * 2019-12-27 2023-04-07 纳谱分析技术（苏州）有限公司 一种疏水层析介质及其制备方法和应用
CN111135808B (zh) * 2019-12-30 2023-03-31 纳谱分析技术（苏州）有限公司 硅化合物、固定相及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN112755985A (zh) 2021-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220266170A1 (en) Chromatography medium
Alpert et al. Preparation of a porous microparticulatee anion-exchange chromatography support for proteins
JP5587295B2 (ja) イオン交換特性を有する官能化基材
US6398962B1 (en) Use of monolithic sorbents for preparative chromatographic separation
US9310344B2 (en) HILIC/anion-exchange/cation-exchange multimodal media
AU751568B2 (en) Recovery of organic solutes from aqueous solutions
GB2074892A (en) Mixed phase chromatographic compositions
DE60029794T2 (de) Verwendung von mit polymer beschichtetem sorptionsmittelkomposit zur trennung, reinigung, entsalzung und konzentrierung von biopolymeren
WO2011012019A1 (zh) 基于硅胶表面共聚反应的分离材料及其制备方法
CN102939140B (zh) 具有芳香族堆积特性的官能化的基质
CN109174048B (zh) 硅胶色谱填料及其制备方法
US4661248A (en) Sulfonic derivatives of acylated polyethyleneimine bonded phase silica products
CN111001188B (zh) 一种反相分离介质及其制备方法和应用
US4721573A (en) Use of sulfonic derivatives of acylated polyethyleneimine bonded phase silica products
Anderson High-performance liquid chromatography (advances in packing materials)
EP0153763B1 (en) Affinity chromatography matrix with built-in reaction indicator
US4406792A (en) Separation agent
CN112755985B (zh) 一种液相色谱分离介质及其制备方法和应用
CN111013557A (zh) 一种疏水层析介质及其制备方法和应用
EP2830755B1 (en) Method for reverse phase chromatography of active pharmaceutical ingredients
JP2012509479A (ja) フェノキシアルキル、アルコキシフェニルアルキルまたはフェノキシフェニルアルキルリガンドベースの新規クロマトグラフィー媒体
US4322542A (en) Strong anion exchange composition
CN114369182A (zh) 一种两性结构的多孔高分子聚合物微球的制备方法
CN111250069B (zh) 硅胶色谱填料及其制备方法和应用
US9610576B2 (en) Hydrolytically stable ion-exchange stationary phases and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant