[发明专利]一种两性离子亲水色谱固定相及其制备方法

说明书

本发明为一种两性离子亲水色谱固定相，其键合相末端为二元酸酐修饰多胺的两性离子基团，其首先通过硅烷化反应(单点/多点键合或水平聚合方式)将多氨基团键合到硅胶表面获得多氨基硅胶，然后以多氨基硅胶为载体，利用酸酐与氨基的酰胺化反应制备得到两性离子亲水色谱固定相。由于所采用多胺化合物和酸酐的种类广泛、性质可调，且酸酐与多胺的酰胺化反应简便高效，本发明提供的固定相可精准灵活地实现填料表面电荷/电势和亲水性的调控，十分适合作为一类全新的亲水作用色谱固定相，可广泛应用于各类样品分离。

技术领域

本发明涉及一种两性离子亲水色谱固定相及其制备方法，具体地说是一种键合相末端为两性离子基团的新型亲水作用色谱固定相。

技术背景

亲水作用液相色谱模式(HILIC)是近年来发展起来的用于分离强极性化合物的新型色谱分离技术，最早是由Alpert于1990年提出的[Alpert,A.J.J.Chromatogr.,1990,499,177-196]。与正相色谱(NPLC)相似，HILIC使用极性固定相和极性相对较小的水/有机溶剂作为流动相，其中水是强洗脱溶剂。HILIC可使用含水量大的溶液体系作为流动相，能够解决正相色谱的流动相对水溶性物质溶解性差，保留时间对流动相水含量十分敏感及与质谱检测器兼容等问题。同时，HILIC与RPLC的分离选择性差异较大，而流动相体系却相似，可以作为RPLC的有效补充，与RPLC组合构建二维液相色谱系统，用于复杂样品的分离。

亲水色谱发展和应用的基础是研发制备具有亲水作用的色谱固定相。传统的氨基、氰基硅胶等正相色谱固定相虽然可直接用于亲水作用色谱[Guo,Y.et al,J.Chromatogr.A,2005,1074,71-80]，但存在着重现性差和使用寿命短的问题。近年来专门用于亲水作用色谱的新型极性固定相得到了较大发展，包括酰胺类、羟基类、两性离子类等[Guo,Y.et al.,J.Chromatog.A,2005,1074,71-80；Irgum,K.et al.,J.Sep.Sci.,2006,29,1784-1821；Jandera,P.,J.Sep.Sci.,2008,31,1421-1431]。发展新型色谱固定相是亲水作用色谱研究和应用的重要方面。

两性离子化合物具有很好的两性离子特性和亲水性，十分适合作为亲水作用色谱固定相。但以往制备的两性离子填料的表面电荷/电势和亲水性的可控性相对较差。已有通过巯基-烯烃点击化学反应在硅胶表面键合半胱氨酸(CN201110030643.7)的报道，但由于半胱氨酸等电点比较固定，填料表面表面电荷/电势并不能通过投料比的优化而得到精准调控。此外，也有报道通过可控聚合方式在硅胶填料表面分别键合正离子基团和负离子基团(CN201611101854.4)，此方法虽可实现表面电荷/电势的精准调控，但由于位阻作用往往无法获得高含量的两性离子基团，且操作步骤繁琐。本发明采用多胺和二元酸酐这两类广泛易得、性质可调的试剂作为原料，通过二元酸酐与多胺间高效的酰胺化反应(底物比例和种类的优化)，可更精准灵活地实现固定相表面电荷/电势和亲水性的调控。当前，尚没有此类两性离子亲水作用色谱固定相的报道和产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型高效液相色谱用两性离子亲水色谱固定相及其制备方法。该固定相为键合相末端为两性离子官能团的新型亲水作用色谱固定相，通过硅烷化反应(单点/多点键合或水平聚合方式)将多氨基团键合到硅胶表面获得多氨基硅胶，然后以多氨基硅胶为载体，利用酸酐与氨基的酰胺化反应制备得到两性离子亲水色谱固定相。由于所采用多胺化合物和酸酐的种类广泛、性质可调，且酸酐与多胺的酰胺化反应简便高效，本发明提供的固定相可精准灵活地实现填料表面电荷/电势和亲水性的调控，十分适合作为一类全新的亲水作用色谱固定相，可广泛应用于各类样品分离。该固定相的制备方法简单，用途广泛。

本发明的技术方案是：高效液相色谱固定相，其特征在于结构为：

其中SiO₂为硅胶，键合相为二元酸酐修饰多胺类化合物的两性离子取代基(n≥1)，R可为官能团、不同长度的烷基链或带有官能团的烷基链。