CN1595143A - 高效液相色谱固定相及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高效液相色谱固定相，其结构式为：其聚合度为10～1000。本发明还提供了上述高效液相色谱固定相的制备方法，先将含乙烯基的硅烷偶联剂引入硅硅胶表面，然后以二氧六环为反应溶剂，以丙烯酸和丙烯酸丁酯为单体，偶氮二异丁腈为引发剂，50～90℃引发聚合反应5～48小时即得到聚(丙烯酸－丙烯酸丁酯)键合硅胶固定相。本发明制得的固定相具有特殊pH敏感性能、选择性高，且合成方法简单，成本低，可随流动相pH改变表面性质满足不同分离要求，可避免使用有机溶剂而采用100％的缓冲溶液为流动相进行分析。
Description
技术领域
本发明涉及高效液相色谱固定相及其制备方法和用途。
背景技术
高效液相色谱法是现代分离分析方法的重要组成部分，而固定相则是其核心技术所在。固定相材料发展至今已经形成了一个庞大的体系，其中既包括通用型的固定相，如十八烷基键合硅胶，也包括专一型的固定相，如适用于手性拆分的衍生化环糊精键合硅胶固定相等。不同的固定相可在不同的流动相条件下针对分析物发挥不同的分离作用。而随着现代分析技术所应对的分析对象种类越来越多，须满足的分析条件越来越多样化，对于新型色谱固定相的开发和研制是无止尽的。
具有环境敏感性能的高效液相色谱固定相首先由日本Okano等人提出，他们采用表面自由基聚合技术将具有温度敏感性能的聚(N-异丙基丙稀酰胺)(PNIPA)引入到硅胶表面，从而得到了温度敏感色谱固定相。此类固定相当处于PNIPA的较低临界溶解温度(LCST)以下时表现出疏水性，而处于该温度以上时则表现出亲水性。Okano等人应用此类固定相对氨基酸类样品，激素类样品进行了成功的分离，并且可以使用温度梯度色谱分离模式实现分析物的快速高效分离。但其合成方法较为复杂，步骤较多，不易操作。除此之外，其它的环境敏感聚合物在色谱固定相中的应用很少见报道。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种高效液相色谱固定相及其制备方法和用途，该固定相具有特殊pH敏感性能、选择性高，且制备方法较简单。
本发明提供的技术方案是：高效液相色谱固定相，其结构式为：
其聚合度为10～1000。
本发明还提供了上述高效液相色谱固定相的制备方法，先将含乙烯基的硅烷偶联剂引入硅硅胶表面，然后以二氧六环为反应溶剂，以丙烯酸和丙烯酸丁酯为单体，偶氮二异丁腈为引发剂，50～90℃引发聚合反应5～48小时；反应完成后以二氧六环和甲醇、二次水洗去未反应物，即得到聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)键合硅胶固定相；其中丙烯酸和丙烯酸丁酯的用量摩尔比为95∶5到5∶95，引发剂占单体总量的摩尔比0.1％～5％。
本发明将聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)引入硅胶表面，即将具有温度敏感特性的聚合物引入到固定相中。所用丙烯酸类的聚合物是一类具有特殊性质的聚合物，其表面性质可随着环境的pH值的改变而产生变化，表现出pH敏感性。当环境pH值较高时，聚合物表面的羧酸基产生电离而带负电荷，此时各个聚合物链之间由于静电排斥作用伸展而吸收溶剂，聚合物表现为体积膨胀，并且表现出亲水性。而当环境pH值较小时，聚合物表面的羧酸基为质子化形式，聚合物链发生卷曲，溶剂分子由分子链间挤出，表现为疏水性。因此，可以通过对此类聚合物所处环境的pH值的调控从而得到所需性能的聚合物。将此类聚合物材料引入色谱固定相可以产生一类具有特殊pH敏感性能的新型固定相，并在色谱分离中提供特殊的分离选择性。本发明制得的固定相具有特殊pH敏感性能、选择性高，且合成方法简单，成本低，可随流动相pH改变表面性质满足不同分离要求，可避免使用有机溶剂而采用100％的缓冲溶液为流动相进行分析，有望进行pH梯度洗脱分离。
附图说明
图1为实施例1中用本发明(pH7.7)对磺胺类药物进行分析的色谱分离图；
图2为实施例1中用本发明(pH4.3)对磺胺类药物进行分析的色谱分离图；
图3、图4、图5、图6分别为实施例2中用本发明(pH7.7、pH6.3、pH5.5、pH4.3)对稠环芳烃的分离色谱图。
具体实施方式
实施例1：
1.(γ-甲基丙烯酰)丙基三甲氧基硅烷键合硅胶的制备：
取活化硅胶(粒径5微米)3g，(γ-甲基丙烯酰)丙基三甲氧基硅烷2.7mL，加入30mL甲醇中，于氮气保护下，40℃反应24h。反应产物以甲醇洗涤后，干燥备用。
2.聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)键合硅胶固定相的合成：
取(γ-甲基丙烯酰)丙基三甲氧基硅烷键合硅胶3g，加入摩尔比5∶1的丙烯酸和丙烯酸丁酯分别为2.7和1.6g，引发剂偶氮二异丁腈0.2g，反应溶剂二氧六环50mL，通氮气除氧后于60℃反应24h。产物依次以二氧六环，甲醇，二次水，甲醇洗涤以除去未反应物，烘干备用。硅胶表面所得丙烯酸-丙烯酸丁酯聚合物的聚合度100。
用匀浆法将聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)键合硅胶填充入150×4.6mm i.d.不锈钢柱，以100％0.05mol/L醋酸钠缓冲溶液(以醋酸调节pH到4.3和7.7)为流动相，流速1mL/min，检测波长254nm，对磺胺类药物进行分析。见附图1(pH7.7)、图2(pH到4.3)，图中1为磺胺醋酰钠；2为磺胺甲基异噁唑；3为磺胺甲基嘧啶；4为磺胺二甲基嘧啶。可见，通过流动相的pH值可以明显改变四种磺胺药物的分离情况。
实施例2：
聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)键合硅胶固定相合成同实施例1。该固定相可用于稠环芳烃的分离。
色谱条件：流动相为20％的甲醇与80％0.05mol/L的醋酸钠缓冲溶液(以醋酸调节pH到4.3，5.5，6.3和7.7)的混合液，流速1mL/min，紫外检测波长为254nm。分离效果见图3(pH7.7)、图4(pH6.3)、图5(pH到5.5)、图6(pH4.3)。图中1为苯；2为甲苯；3为萘；4为联苯。可见，随着流动相pH值降低，固定相的疏水性逐渐增强。
Claims (3)
1.高效液相色谱固定相，其结构式为：
其聚合度为10～100。
2.权利要求1所述高效液相色谱固定相的制备方法，其特征在于：先将含乙烯基的硅烷偶联剂引入硅硅胶表面，然后以二氧六环为反应溶剂，以丙烯酸和丙烯酸丁酯为单体，偶氮二异丁腈为引发剂，50～90℃引发聚合反应5～48小时；反应完成后以二氧六环和甲醇、二次水洗去未反应物，即得到聚(丙烯酸-丙烯酸丁酯)键合硅胶固定相；其中丙烯酸和丙烯酸丁酯的用量摩尔比为95∶5到5∶95，引发剂占单体总量的摩尔比0.1％～5％。
3.权利要求1所述高效液相色谱固定相作为pH敏感分离介质在分离富集中性及碱性化合物中的应用。
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2004
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