[发明专利]四乙烯五胺碳量子点/单体共键合硅胶亲水色谱固定相的制备及应用

说明书

本发明公开了一种四乙烯五胺碳量子点/单体共键合硅胶色谱填料的制备方法，是先以四乙烯五胺TEPA作为前体物质及媒介与柠檬酸反应制得功能化碳量子点TEPACDs与TEPA单体的混合物，再将功能化碳量子点TEPACDs硅烷化处理后键合至硅胶表面，制得TEPACDs和TEPA单体共键合的硅胶色谱固定相Sil‑TEPA/CDs。材料表征实验表明，Sil‑TEPA/CDs的表面官能团键合量较大，可为样品的色谱分离提供丰富的相互作用位点。色谱分离实验表明，本发明制备的亲水色谱固定相Sil‑TEPA/CDs具有良好的亲水色谱选择性，对于碱基核苷、氨基酸和人参皂苷有出色的分离效果。

技术领域

本发明涉及一种四乙烯五胺碳量子点掺杂四乙烯五胺单体共键合硅胶亲水色谱填料的制备，主要用于碱基核苷、氨基酸和人参皂苷的分离，属于色谱固定相技术领域。

背景技术

亲水作用液相色谱（HILIC）是液相色谱的一个重要分支，适用于对强极性和亲水性物质的分离。发展新型亲水色谱固定相是亲水作用色谱研究和应用的重要一环。

碳量子点具有种类多，易功能化，表面基团丰富等优点，而且具有极小的粒径和适中的吸附能力，作为硅胶填料键合相使用时可以有效避免峰拖尾问题，提高柱效。另一方面，一些研究也证明了碳量子点键合硅胶固定相具有良好的亲水色谱分离能力（MicrochimicaActa, 2017,184(8), 2629-2636；Journal of Chromatography A, 2019,1597, 142-148.），而且使用碳量子点及其前体物质共键合硅胶的材料制备方案还可以进一步提升填料的亲水选择性。

四乙烯五胺具有长链多氨基结构，是制备亲水色谱固定相的理想材料，以其为原料制备的四乙烯五胺碳量子点具有成为优秀亲水色谱填料键合相的潜力。目前为止，尚没有基于四乙烯五胺碳量子点掺杂四乙烯五胺单体共键合硅胶亲水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四乙烯五胺碳量子点掺杂四乙烯五胺单体共键合硅胶亲水色谱填料的制备方法；

本发明的另一目的是对上述制备的四乙烯五胺碳量子点掺杂四乙烯五胺单体共键合硅胶色谱填料的色谱分离性能进行研究。

一、共键合硅胶亲水色谱填料的制备

本发明共键合硅胶亲水色谱填料的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）键合相的制备：在氮气或氩气氛围保护下将无水柠檬酸加入到200~250℃的四乙烯五胺中，保温搅拌反应1~5 min后降温至120~200℃，在持续搅拌下对反应液进行氮吹除去多余的四乙烯五胺，得四乙烯五胺碳量子点和四乙烯五胺混合物；

所述无水柠檬酸和四乙烯五胺的质量比为1:2.5~1:10；所得四乙烯五胺碳量子点和四乙烯五胺混合物的质量为原料无水柠檬酸和四乙烯五胺总质量的30%~50%。

（2）键合相的硅烷化：将步骤（1）所得混合物与γ-异氰酸酯基硅烷偶联剂在有机溶剂中混合均匀，氮气或氩气氛围保护下搅拌反应6~24h，即得硅烷化四乙烯五胺碳量子点和四乙烯五胺混合物；

所用γ-异氰酸酯基硅烷偶联剂的结构为：

其中R₁、R₂和R₃为甲氧基或乙氧基。

四乙烯五胺碳量子点/四乙烯五胺混合物与γ-异氰酸酯基硅烷偶联剂的质量比为1:0.5~1:2.0。

所述有机溶剂为对四乙烯五胺碳量子点有良好分散性的有机溶剂，主要有甲醇、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮等极性有机溶剂。