[发明专利]一种固载纳米碳的硅胶固定相及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相色谱固定相的制备方法，具体地说，是提供一种制备高效液相色谱纳米碳固定相的方法。

背景技术

碳是自然界存在的最丰富的元素之一。由于碳纳米材料特殊的形态，高的比表面积，独特的电、光、热特性，以及好的生物相容性，形成了他们独特的物理和化学性质。近年来，逐渐受到人们的广泛关注，与之相应的应用研究也在急剧增加，并且，已经被应用于各个领域。例如：在生命科学中，碳纳米材料被用于抗体的识别，生物分离和催化，离子通道阻断等(见Chen，R.J.，Bangsaruntip，S.，Drouvalakis，et al.，J.Proc.Nat.Acad.Sci.U.S.A.2003，100，4984；Mitchell，D.T.，Lee，S.B.，et al.，J.Am.Chem.Soc.2002，124，11864；Park，K.H.，Chhowalla，M.，Iqbal，Z.，Sesti，F.J.Biol.Chem.2003，278，50212)；在环境科学中，碳纳米材料被用作吸附剂(见Allen-King，R.M.；Grathwohl，P.；Ball，W.P.Adv.Water Resour.2002，25，985)，环境传感器(见Valentini，F.；Biagiotti，V.；Lete，C.；Palleschi，G.；Wang，J.Sens.Actuators，B 2007，128，326)，防污染材料(Mauter，M.S.；Elimelech，M.Environ.Sci.Technol.2008，42，5843)等。

强极性和亲水性的小分子物质的分析与分离已经成为分析化学和生物化学领域的重要研究对象。由于在反相色谱柱上极性和亲水性物质无法保留，而正相色谱的流动相对他们又无法提供足够的溶解度，因此限制了他们的应用。亲水色谱(HILIC)作为一种新型的色谱分离模式，已经被证明是一种适用于强极性和强亲水性样品定性定量分析的可靠手段(Leticia Mora，Miguel Angel Sentandreu，Fidel Toldra，J.Agric.Food Chem.，2007，55，4664；Thomas A.Blake，Tracie L.Williams，James L.Pirkle，and John R.Barr，Anal.Chem.2009，81，3109)。

在亲水色谱体系中，可使用某些正相色谱填料如未修饰的硅胶、氨基、二醇、氰基固定相，还可以使用一些表面含有特殊基团的专用固定相，如聚琥珀酰亚胺及其衍生物、环糊精等修饰的不同基质的固定相。尽管如此，目前亲水色谱固定相的种类十分有限，因此，亲水色谱固定相的制备和应用研究具有重要的意义。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的旨在提供一种固载纳米碳的硅胶固定相。这是一种新型的分离材料，这种材料结构新颖，应用灵活，可以用于HILIC和PALCA两种色谱模式，可以分离极性和强亲水性化合物。

本发明的另一目的旨在提供一种固载纳米碳的硅胶固定相的制备方法。该制备过程简单可靠，固载效率高，节省反应时间，节约有机溶剂，同时三甲氧基氯丙基硅烷偶联剂可以有效的将硅胶封尾。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种固载纳米碳的硅胶固定相，其结构式为：

—代表纳米碳颗粒

固载纳米碳硅胶固定相制备方法的具体合成步骤如下：

a.纳米碳的羧基化

将纳米碳分散于硝酸溶液中，每克纳米碳所需硝酸浓度为3～10mol/l，所需剂量为10～50ml，搅拌回流12～24小时，然后用碱将其中和至中性，在8000～10000转/分的转速下离心10～15分钟，将上清液透析三天。最后将透析液旋蒸得到羧基化的纳米碳；

b.固载纳米碳的硅胶固定相的合成

将羧基化的纳米碳分散于无水二甲基甲酰胺中，每克羧基化的纳米碳所需无水二甲基甲酰胺剂量为30～100ml，调其pH为3.5～5.5，加入催化剂N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，每克羧基化的纳米碳所需催化剂剂量分别为0.01～0.2和0.01～0.3克。然后加入氨基硅烷，每克羧基化的纳米碳所需氨基硅烷剂量为0.5～2ml，在室温下搅拌12～24小时；