CN116139838A - 一种二萜化合物修饰的反相色谱固定相及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液相色谱固定相，其特征在于使用二萜化合物穿心莲内酯在硅胶表面进行修饰，键合相中具有二萜骨架及有硫醚键、羟基和内酯基团，其结构式如下：
其中Silica Gel为硅胶，n＝0‑10。本发明还提供了上述反相色谱固定相的制备方法，通过巯基‑烯烃点击反应将穿心莲内酯修饰到硅胶表面，制备得到新型反相色谱固定相。本发明提供的分离材料制备方法简单高效，固定相中含水疏水二萜骨架，同时多种官能团可提供不同的分离选择性，可广泛用于各类化合物的分离分析。
Description
技术领域
本发明涉及液相色谱固定相，具体地说是一种使用二萜化合物穿心莲内酯在硅胶表面进行修饰的反相色谱固定相。
技术背景
反相色谱(RPC)是指利用非极性的反相介质为固定相，极性有机溶剂的水溶液为流动相，根据溶质极性(疏水性)的差别进行溶质分离与纯化的洗脱色谱法。RPC具有柱效高、分离能力强、保留机理清楚等优点，是液相色谱分离模式中使用最为广泛的一种，广泛应用于生物大分子、蛋白质及酶的分离分析。
反相固定相的商品种类繁多，其中最具代表性的是以硅胶为载体，通过表面键合非极性分子层制备，获得性能稳定的反相填料。在硅胶基质的反相填料中，以键合有C18、C8、C2烷基链的球形多孔填料最为常见，基于样品中的不同组分和疏水基团之间疏水作用的不同而分离，且用途最广。单一的烷基链结构固定相如C18、C8等由于固定相极性较低，限制了其在反相模式下对极性化合物中的使用。为了进一步拓宽RPC固定相的适用范围，同时提升分离选择性，需要开发出新型结构的RPC固定相。萜类化合物具有疏水骨架及各种极性基团，键合到硅胶表面后可提供不同的分离选择性，对不同种类样品的分离分析具有一定的潜力。本发明设计出一种穿心莲内酯修饰的新型反相色谱固定相，该结构作为液相色谱固定相并未被报道过，由于该结构作用力丰富，可以提升不同种类样品之间的分离选择性。
发明内容
本发明的目的是提供一种反相色谱固定相及其制备方法。该键合相含有二萜化合物穿心莲内酯结构，其制备方法简单，适用性广泛。
1.本发明的技术方案是：液相色谱固定相，其特征在于结构为：
其中Silica Gel为硅胶，其中Silica Gel为硅胶，n＝0-10。
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：
a.硅胶预处理：硅胶加入浓度为10～40wt％的强酸溶液中，加热回流搅拌1～48小时，过滤，用水洗涤至pH＝6～7，所得固体于干燥箱中100～160℃条件下干燥8～24小时，得酸化后硅胶；
以每克硅胶计，强酸溶液的用量2-20mL；
b.巯基中间体合成：在氮气或氩气保护下，在有机溶剂中加入巯基硅烷偶联剂和硅胶，在20～130℃下反应1～48小时，过滤，依次用甲醇、四氢呋喃、甲醇进行洗涤，所得固体于干燥箱中40～80℃条件下真空干燥8～24小时，得到烯基中间体；
以每克硅胶计，硅烷偶联剂的用量为1-10mmol，有机溶剂的用量为5-15mL。
c.巯基-烯烃点击反应：在氮气或氩气保护下，在有机溶剂/水(v/v＝1-7/3-9)混合溶液中加入穿心莲内酯、自由基引发剂和巯基中间体，在40～80℃下反应8～48小时，过滤，依次用水、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于干燥箱中40～80℃条件下真空干燥8～24小时，得到色谱固定相；
以每克硅胶计，穿心莲内酯的用量为1-20mmol，自由基引发剂的用量为每克硅胶1-10mmol，有机溶剂/水(v/v＝1-7/3-9)混合溶液的用量为5-20mL。
本发明具有如下优点：
1.固定相结构新颖。本发明首次提出使用二萜化合物穿心莲内酯作为键合相修饰到硅胶表面，制备得到新型反相色谱固定相。该固定相结构中带有萜类疏水骨架，具有良好的疏水作用，同时固定相结构中还带有内酯基团和硫醚键，具有氢键作用和偶极-偶极等作用力。
2.本发明提供的反相色谱固定相对非极性化合物具有很好的分离选择性，可广泛用于各类样品的分离分析。
3.本发明提供的液相色谱固定相制备过程简单可靠，反应条件温和，有利于实现产业化。
附图说明
图1为实施例3的色谱图。
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
向250mL烧瓶中加入10g硅胶，加入100mL浓度为20wt％的盐酸溶液中，加热回流搅拌2小时，过滤，用水洗涤至pH＝6.2，所得固体于干燥箱中160℃条件下干燥24小时，得酸化后硅胶。
在氮气保护下，向100mL烧瓶中加入10g酸化后硅胶、6mL巯丙基三甲氧基硅烷和60mL二甲苯，在110℃下反应16小时，过滤，依次用甲醇、四氢呋喃、甲醇进行洗涤，所得固体于干燥箱中80℃条件下真空干燥24小时，得到巯丙基中间体。
在氮气保护下，向250mL烧瓶中加入10g巯丙基中间体、9.5g穿心莲内酯(摩尔数为27mmol)、4.9g偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和100mL甲醇/水(v/v＝7/3)混合溶液，在60℃下反应48小时，过滤，依次用水、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于干燥箱中80℃条件下真空干燥16小时，得到色谱固定相1，硫醚键键合量为0.50mmol，经过红外光谱及核磁碳谱确认结构如下：
实施例2
向250mL烧瓶中加入10g硅胶，加入100mL浓度为30wt％的盐酸溶液中，加热回流搅拌2小时，过滤，用水洗涤至pH＝6～7，所得固体于干燥箱中160℃条件下干燥24小时，得酸化后硅胶。
在氮气保护下，向100mL烧瓶中加入10g硅胶、12mL巯己基三氯硅烷和120mL甲苯，在160℃下反应3小时，过滤，依次用甲醇、四氢呋喃、甲醇进行洗涤，所得固体于干燥箱中80℃条件下真空干燥24小时，得到巯己基中间体。
在氮气保护下，向250mL烧瓶中加入10g巯己基中间体、9.5g穿心莲内酯(摩尔数为27mmol)、4.9g偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和100mL乙醇/水(v/v＝7/3)混合溶液，在60℃下反应48小时，过滤，依次用水、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于干燥箱中80℃条件下真空干燥24小时，得到色谱固定相2，硫醚键键合量为0.42mmol，经过红外光谱及核磁碳谱确认结构如下：
实施例3
使用实施例1所得色谱固定相1装填4.6×50mm色谱柱，用于非极性化合物的分离分析，该固定相对极性化合物具有良好的选择性。如图1所示，色谱条件为：
色谱柱：4.6×50mm；
样品：混标(尿嘧啶1mg/mL，硝基苯1mg/mL，萘2mg/mL，芴2.2mg/mL)；
溶剂：A：乙腈，D：水；
洗脱：A：D＝45:55；
流速：1.5mL/min；
柱温：30℃；
检测：PDA(190nm-400nm)&UV(254nm)；
进样：1.0μL。
实施例4
使用实施例1所得色谱固定相1装填4.6×50mm色谱柱，用于萜类化合物的分离分析，并具有良好的分离选择性。测试结果见下表，色谱条件为：
色谱柱：4.6×50mm；
样品：见下表；
溶剂：A：乙腈，B：0.1％甲酸水；
洗脱：0～10min～15min～20min，20-60％A；
流速：1.0mL/min；
柱温：30℃；
检测：DAD(190nm-400nm)&UV(254nm)；
进样：1μL。
实施例5
使用实施例1所得色谱固定相1装填4.6×50mm色谱柱，用于黄酮类化合物的分离分析，与常规反相色谱C18固定相相比具有良好的分离选择性。测试结果见下表，色谱条件为：
色谱柱：4.6×50mm；
样品：见下表；
溶剂：A：乙腈，B：0.1％磷酸水；
洗脱：0～10～15min，5％～30％～90％A；
流速：1.5mL/min；
柱温：30℃；
检测：DAD(190nm-400nm)&UV(254nm)；
进样：1μL。
Claims (10)
1.一种二萜化合物修饰的反相色谱固定相，其特征在于使用二萜化合物穿心莲内酯在硅胶表面进行修饰，键合相中具有二萜骨架及有硫醚键、羟基和内酯基团，其结构式如下：
其中Silica Gel为硅胶，n＝0-10。
2.按照权利要求1所述的色谱固定相，其特征在于：每克硅胶上含有0.1-2.1mmol(优选0.1-1.1mmol)的硫醚键。
3.一种权利要求1或2所述的固定相的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.硅胶预处理：硅胶加入浓度为10～40wt％的强酸溶液中，加热回流搅拌1～48小时，过滤，用水洗涤至pH＝6～7，所得固体于干燥箱中100～160℃条件下干燥8～24小时，得酸化后硅胶；
b.巯基中间体合成：在氮气和/或氩气保护下，在有机溶剂中加入巯基硅烷偶联剂和硅胶，在20～130℃下反应1～48小时，过滤，依次用甲醇、四氢呋喃、甲醇进行洗涤，所得固体于干燥箱中40～80℃条件下真空干燥8～24小时，得到巯基中间体；
c.巯基-烯烃点击反应：在氮气和/或氩气保护下，在有机溶剂/水(v/v＝1-7/3-9)混合溶液中加入穿心莲内酯、自由基引发剂和巯基中间体，在40～80℃下反应8～48小时，过滤，依次用水、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于干燥箱中40～80℃条件下真空干燥8～24小时，得到色谱固定相。
4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤a所用的强酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种。
5.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤b所用的硅烷偶联剂有如下结构：
其中，X为氯、甲氧基或乙氧基中的一种或二种以上，n＝0-10。
6.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤b所用的有机溶剂为二氯甲烷、甲苯、二甲苯、异辛烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或二种以上。
7.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤c所用的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或二种以上。
8.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤c所用的自由基引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或二种以上。
9.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
步骤a所用的强酸溶液的用量为每克硅胶2-20mL；
步骤b所用的硅烷偶联剂的用量为每克硅胶1-10mmol；
步骤b所用的有机溶剂的用量为每克硅胶5-15mL；
步骤c所用的穿心莲内酯的用量为每克硅胶1-20mmol；
步骤c所用的自由基引发剂的用量为每克硅胶1-10mmol；
步骤c所用的有机溶剂/水(v/v＝1-7/3-9)混合溶液的用量为每克硅胶5-20mL。
10.一种权利要求1或2所述的固定相可用于非极性化合物、黄酮苷类化合物和萜类化合物的色谱分离。
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| CN202111400032.7A CN116139838A (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 一种二萜化合物修饰的反相色谱固定相及其制备和应用 |
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