[发明专利]一种极性液相色谱填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高效液相色谱分离材料制备技术领域，特别涉及一种极性液相色谱填料及其制备方法，适用于分离极性和碱性化合物，用于有机合成、食品、环境和制药行业中多组分混合物的分离提纯。

背景技术

高效液相色谱（HPLC）是20世纪70年代发展起来的一项高效、快速的分离分析技术，现已成为化学化工、生命科学、生物技术、食品卫生、药物检测、环境监测等诸多领域中最常用的分离分析手段。色谱分析的基本要求是实现混合物各组分的分离，分离的实质则是基于被分析溶质与流动相和固定相之间的相互作用的差异。其中，高选择性固定相的研制是分离分析的核心，是各种HPLC分离模式赖以建立和发展的基础。在众多色谱固定相中，以硅胶为基质的固定相具有不可替代的作用，这是由于硅胶除了具有良好的机械强度、容易控制的孔结构和比表面积、较好的化学稳定性和热稳定性以外，其表面还含有高反应活性的硅羟基，通过化学修饰能获得多种功能固定相。反相液相色谱（RPLC）是一种应用极为广泛的分离分析技术，因其具有柱效高、重现性好、分离效率高以及与质谱检测器兼容性好等优点，目前大多数的应用是采用反相液相色谱方法实现的。烷基键合硅胶固定相是反相液相色谱分析方法应用的主要填料，但是在反相色谱填料制备的过程中，由于位阻原因，硅胶表面的硅羟基不可能全部与硅烷试剂反应，残留的硅羟基在分离一些极性、碱性化合物时，色谱峰将严重拖尾变形，柱效下降。封尾作用是用含短链烷基的硅烷化试剂再次进行硅烷化反应，以去除未反应的硅羟基，但封尾反应不能完全消除硅羟基的影响。为了改善碱性化合物的色谱分离分析，色谱工作者制备了含有极性基团封端或嵌入的新型色谱填料。Kirkland等制备了侧链含异丙基和异丁基的C18单齿（J. Chromatogr. Sci. 1994, 32, 473）和双齿（Anal. Chem. 1998, 70, 4344）硅烷键合固定相，由于侧链的位阻效应阻碍了其它基团对残余硅羟基的进攻，该填料在pH 7时对碱性化合物的分离有良好的柱效，且色谱峰形对称。Buszewski等（J. Chromatogr. A 1994, 763, 11）制备了酰胺型电荷屏蔽键合固定相，用于碱性化合物的分离，但两步合成法重现性差，同时未反应的氨基易与分析物进行离子交换，造成色谱峰拖尾。现有技术的主要不足之处在于：1、两步键合过程副反应多；2、批次间重现性差；3、填料耐酸碱性差。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种含有双酰胺键的极性固定相，以满足在简单的色谱条件下，实现包括极性、碱性化合物在内的大多数有机化合物的分离分析，并能够有效地改善碱性化合物的色谱峰形和在高水流动相条件下的运行能力。

本发明的另一目的是提供上述含有双酰胺键的极性固定相的制备方法。

本发明实现过程如下：

含有双酰胺键极性高效液相色谱填料，其化学结构通式为：

其中R¹为C₁～C₂₀的烷基；

R²为C₁～C₈烷基或苯基；

a为 0,1,2；

X为卤素，烷氧基，酰氧基或胺基。

所述硅胶基质是球形多孔硅胶，粒径范围从1 mm到60 mm，孔径范围从50 ?到1000 ?，比表面积范围从50 m²/g到500 m²/g，金属杂质含量小于30 ppm的高纯硅胶。

上述的液相色谱填料的制备方法如下：

利用含有双酰胺键的极性硅烷试剂对硅胶基质进行表面处理，对所得材料进行水解、干燥，进一步与硅烷封端试剂反应得到含有双酰胺键极性高效液相色谱填料。

所述的硅烷封端试剂是单，二，三，四或五硅烷中的一种或几种，所述的单硅烷为三甲基氯硅烷，N,N-二甲基三甲基硅胺，三甲基硅基咪唑，甲基三氯硅烷，二甲基二氯硅烷，二甲氧基二甲基硅烷，三甲基硅醇或N-三甲基硅基乙酰胺；所述的二硅烷为六甲基二硅氮烷或1,3-二甲氧基四甲基二硅氧烷；所述的三硅烷是六甲基环三硅氧烷；所述的四硅烷是八甲基环四硅氧烷；所述的五硅烷是十甲基环五硅氧烷。

本发明的优点与积极效果：

本发明利用极性双酰胺键官能团作为硅胶表面键合相，能与硅胶基质上残留的硅羟基形成氢键或离子对，更好地屏蔽硅羟基活性，消除残留硅羟基的影响。与传统C18色谱柱相比，这些新的色谱固定相具有更优良的选择性和分离度，柱效高，应用范围宽。