[发明专利]一种两性离子色谱固定相及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型液相色谱固定相及其制备方法，具体地说是基于click chemistry的两性离子键合色谱固定相及其制备方法。

背景技术

两性离子是指在同一个分子上同时带有正负电荷，而整体上呈现电中性。正是由于两性离子的特殊电荷分布性质，人们将其发展成为高效液相色谱固定相。此类固定相能够提供独特的选择性，近年来被广泛应用于有机分子以及生物分子中(Wen Jiang，et al，J.Chromatogr.A 2006，862-91；Wenzhi Hu，et al，Anal.Chem.1999，1617-1620)。市场上也已出现了商品化的两性离子色谱固定相，比如SeQuant公司的ZIC-HILIC和ZIC-pHILIC等。ZIC-HILIC色谱固定相表面同时含有季铵阳离子和磺酸根阴离子，这种强阴阳离子组合的亲水色谱柱，具有比较好的选择性，在生物样品的分离分析及其与质谱联用上都取得了很好的效果(Bengtsson，et al，RapidCommun.Mass Spectrom.2005，2116-2122)。

“点击化学”(click chemistry)是美国K.B.Sharpless教授提出的一个合成化学概念，并且已经被应用到制备高效液相色谱分离材料的研究中[Aiwen Lei and Xinmiao Liang，et al，Chem.Comm.2006，4512-4514]，显示出了潜在的优势。当前，最为广泛使用的“点击化学”(click chemistry)反应是Huisgen 1，3-diploar cycloaddition反应，其反应式如下：

“点击化学”(click chemistry)反应中形成的三唑环带有正电荷，只需再通过一步反应将负电基团键合上去形成负电中心，实现固定相表面同时带有正负电荷。还可以通过键合各种不同的负电基团和调整分子内正负电荷之间的距离，实现选择性的调控固定相表面的离子强度。

发明内容

本发明提供了一种新型两性离子键合固定相及其制备方法，这种两性离子固定相是将修饰有末端炔基的羧酸键合到硅胶表面得到的，此固定相具有独特的两性离子结构，键合条件温和，高效。

本发明的技术方案：高效液相色谱固定相，其特征结构为：

其中m＝2-12，n＝0-10。

本发明的色谱固定相制备方法，包括如下步骤：

a.硅胶表面引入叠氮基团

在乙腈、甲苯或者N，N-二甲基甲酰胺等有机溶剂中加入硅烷偶联剂、叠氮化钠、NaI或KI，于60～130℃下反应8～24小时，然后加入经120-160℃干燥6～18小时的微球形硅胶，在60～130℃下继续反应12～24小时，过滤，依次用二氯甲烷、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12个小时，既得叠氮基硅胶；

以每克微球形胶计，硅烷偶联剂的用量1-6mmol，叠氮化钠的用量2-24mmol、NaI或KI的用量0.2-2.4mmol；有机溶剂4-20ml；

b.click chemistry键合羧基固定相

在上述制备的叠氮基硅胶中加入体积比为1/10～10/1的甲醇/水、乙醇/水或者乙腈/水混合溶剂和含有末端炔基的羧酸，再加入硫酸铜和抗坏血酸钠作为催化剂，在60～80℃下反应24～48小时，过滤，依次用甲醇、水、质量浓度2-20％EDTA水溶液、水、甲醇洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12小时，即得两性离子键合固定相。

步骤b采用click chemistry作为键合反应方法，即利用硅胶上固载的叠氮基团与溶液中含羧基分子上修饰的炔基进行1，3-环加成反应来实现键合；

步骤a所用的硅烷偶联剂有如下结构：

其中，X为-OCH₃，-OCH₂CH₃或-Cl，m＝2-12，A为Cl或Br。

步骤b所用的修饰有末端炔基的羧酸的结构为：

其中n＝0-10；步骤b所用的修饰有末端炔基的羧酸的剂量为叠氮硅胶的摩尔用量的1～10倍，较佳为2～5倍；步骤b催化剂硫酸铜和抗坏血酸钠所用剂量分别为修饰有末端炔基羧酸剂量的摩尔用量1～10％和2～40％；

步骤b中，以每克叠氮硅胶计，混合溶剂用量为4-20ml。

本发明具有如下优点：