[发明专利]一种咪唑两性离子核-壳型亲水作用固定相及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于高效液相色谱固定相，具体涉及一种咪唑两性离子核-壳型亲水作用色谱固定相以及其制备方法和对极性与亲水性物质的分离应用。

背景技术

离子液体是一类在室温下呈液态的由离子构成的有机盐，具有较低的熔点、良好的溶解性、较好的化学稳定性和热稳定性、可设计性强等优点。目前，离子液体在催化、分离、萃取、电化学等方面得到极大地关注和应用。咪唑离子液体，由于其原料易得，合成简单，近几年在液相色谱固定相方面有一些研究，但主要是在反相模式下分离阴阳离子以及一些中性化合物，其用于亲水作用色谱固定相的研究目前还很少。

亲水作用色谱HILIC为Alpert于1990年首先提出，近年来得到越来越多的研究。它采用极性固定相，以水-有机相作为流动相，能有效保留反相色谱中保留弱或不保留的强极性样品并提供良好的分离，其中样品的保留随极性增加而增加。由于流动相为水和高含量的有机溶剂，解决了亲水性样品的溶解问题，并同时提高了质谱的灵敏度。近年来HILIC固定相虽然得到了很好的发展与应用，但是也存在着一些问题，比如，柱效相比于反相色谱固定相较低，峰形不够对称，另外，现有HILIC固定相对极性和亲水性物质的覆盖不够宽，满足不了分离分析的需求。因此，发展新的HILIC固定相对于扩展其应用范围有重要的意义。两性离子亲水作用色谱固定相近年来发展较快，其能对极性亲水性化合物提供很好的分离，而咪唑两性离子能把两性离子以及咪唑离子液体的优点结合起来，对分析物提供更优良的选择性。

近年来，核-壳型硅球色谱固定相受到极大地关注，由于表层多孔层厚度增加，在整个微粒的体积分数增大，解决了之前表面多孔型微粒的低吸附量的问题，减小溶质分子的扩散通道，提高传质动力学，柱效增加，同时柱压降低，特别是sub 3μm的核-壳型微粒色谱柱的柱效相当于sub2μm全孔型色谱柱的柱效，柱压却下降了许多，适合于快速高效分离。

综上所述，本发明提供了一种咪唑两性离子核-壳型亲水作用色谱固定相以及其制备方法，其对极性及亲水性化合物如核苷、碱基、有机酸、水溶性维生素、尿酸等显示很好的分离选择性，具有非常大的应用前景。同时，咪唑两性离子和合成以及其与键合巯基的核-壳型硅胶的制备反应专一性强，原料易得，纯化分离简单，产率接近100%。

发明内容

本发明提供了一种咪唑两性离子核-壳型亲水作用色谱固定相及其制备和应用。该固定相新颖，柱性能好，能对绝大数极性化合物进行很好的分离。

本发明的技术路线是：

咪唑两性离子核-壳型固定相，其特征在于：

该固定相为亲水作用色谱固定相，

键合基质为核-壳硅球，通过硅球表面的羟基与(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷或(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷中的甲氧基或乙氧基反应，再通过(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷中的巯基与化合物A中的双键键合；

化合物A的结构如下：

其中，n为0或1，m为1~7的正整数，R为SO₃^-,PO₄^-,COO^-或者其他形式的负离子。

所述咪唑两性离子核-壳型亲水作用色谱固定相，其结构如下：

其中，Y为核-壳硅球，X为-CH₃，-C₂H₅或核-壳硅球，n为0或1，m为1~7的正整数，R为SO₃^-,PO₄^-或者其他形式的负离子。

键合基质核-壳硅球（Journal of Chromatography A,1218(2011)1915–1938）由1.5~2.5μm直径的实心硅胶核和其表面0.2~0.8μm厚的多孔硅胶外层组成。

本发明还提供了上述咪唑两性离子核-壳型亲水作用色谱固定相的制备方法：

1）所述化合物A为1-乙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、1-乙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑、1-丙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、或1-丙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑，其制备过程为：将1-乙烯基咪唑或1-烯丙基咪唑与1,4-丁磺酸内酯或1,5-戊磺酸内酯以摩尔比1:1在室温下通氮气避光搅拌反应得到1-乙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、1-乙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑、1-丙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、或1-丙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑。