一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210405898.1

申请日:

2012.10.22

公开号:

CN102940980A

公开日:

2013.02.27

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B01D 15/22申请日:20121022|||公开

IPC分类号:

B01D15/22; B01D15/20; C07K1/16

主分类号:

B01D15/22

申请人:

暨南大学

发明人:

江正瑾; 袁广新; 彭咏波; 王婷婷; 洪洁雅; 肖遥

地址:

510632 广东省广州市黄埔大道西601号

优先权:

专利代理机构:

广州市华学知识产权代理有限公司 44245

代理人:

裘晖;陈燕娴

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内容摘要

本发明属于有机聚合材料的色谱研究领域,公开了一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用。该方法包括以下步骤:以单体3-[N,N-二甲基-[2-(2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐为功能单体,将其与交联剂、生孔剂和引发剂混合,进行热催化反应,在石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。所得色谱柱亲水作用区间比一般亲水性色谱柱大;有机流动相用量少,环境污染少;制备工艺简单,成本低;柱压低,适合极性化合物快速分离。

权利要求书

权利要求书一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于包括以下操作步骤:以单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐为功能单体,将其与交联剂、生孔剂和引发剂混合,进行热催化反应,在经过预处理的石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
根据权利要求1所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于:所述经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到:用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min,再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2h;然后用去离子水冲洗石英毛细管,直至流出来的液体pH为7;接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4h;干燥完毕后,把体积比为1:1的甲醇和3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷混合液打进石英毛细管中,两端封口且放在60℃水浴锅内反应12h;最后分别用甲醇和水各冲洗30min,氮气干燥12h,即得经过预处理的石英毛细管。
根据权利要求1所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于具体包括以下操作步骤:将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐、交联剂、生孔剂和引发剂混合,超声脱气后,灌入经过预处理的石英毛细管柱内,然后将石英毛细管两端封口,放入水浴中反应,反应完毕后除去石英毛细管中的未反应物,得到亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
根据权利要求1或3所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于:所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺,所述生孔剂为甲醇和水的混合物,所述引发剂为偶氮二异丁腈。
根据权利要求4所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于:所述生孔剂为质量比为68.5:31.5的甲醇和水的混合物。
根据权利要求1或3所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于:所述反应的温度为60℃,时间为12h;所述单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂的质量比为70:30~85:15;所述引发剂的质量为单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂总质量的1%;所述单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂的质量之和,与生孔剂的质量比为25:75~35:65。
根据权利要求书3所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,其特征在于:所述除去石英毛细管中的未反应物是按照以下步骤进行操作:将石英毛细管的一端与高压泵连接,用有机溶剂进行冲洗,所述有机溶剂为甲醇、乙腈和丙酮中的至少一种。
一种根据权利要求1~7任一项所述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,其特征在于:该色谱柱具有连续的多孔结构。
根据权利要求8所述的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱在极性物质的分离分析研究中的应用。
根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述极性物质为碱基、核苷和小肽。

说明书

说明书一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用
技术领域
本发明属于有机聚合材料的色谱研究领域,特别涉及一种通过热聚合技术原位制备亲水性有机聚合物整体柱的方法及应用。
背景技术
众所周知,液相色谱及联用技术已广泛应用在环境、医学和生命科学等领域,关于其核心元件色谱分离介质及分析功能的研究也日渐深入。近年来,新型色谱固定相整体材料,因具有高通透性、低柱压、传质速度快、制备简单等优点,已经成为研究热点之一,且已成功在反相色谱、离子交换色谱、亲和色谱等分离模式中应用,有效地分离了氨基酸、多肽、蛋白质、多肽和类固醇等多类化合物。根据整体材料制备功能单体的不同,主要分为三大类:有机聚合物整体柱、硅胶整体柱和杂化整体柱[Zou H,Huang X,Ye M,Luo Q.Monolithic stationary phases for liquid chromatography and capillary electrochromatography.J Chromatogr A.2002;954(1‑2):5‑32.]。因有机聚合物整体柱制备通常只有一个相,故其制备最容易,选择自然更多,大大地拓展了应用范围,特别在生物分析方面。亲水性液相色谱柱是亲水性液相色谱的核心部件,直接决定了色谱的分离效果。自1990年亲水性液相色谱(Hydrophilic interaction chromatography,HILIC)被首次提出后[Alpert AJ.Hydrophilic‑interaction chromatography for the separation of peptides,nucleic acids and other polar compounds.J Chromatogr.1990;499:177‑96.],用于HILIC的聚合物整体柱的研究成为了国际色谱领域的研究热点之一。如Lin等通过原位聚合3‑磺丙基甲基丙烯酸酯(3‑sulfopropyl methacrylate,SPMA)和季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate,PETA),制备成表面带磺酸基和羟基的整体柱,在毛细管液相色谱和压力驱动的毛细管电色谱模式下对极性小的中性和带电分子成功分离[Lin J,Huang G,Lin X,Xie Z.Methacrylate‑based monolithic column with mixed‑mode hydrophilic interaction/strong cation‑exchange stationary phase for capillary liquid chromatography and pressure‑assisted CEC.Electrophoresis.2008;29(19):4055‑65.],为了增强其亲水作用,作者通过在流动相中加入长链季铵盐‑十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide,CTAB),屏蔽强阳离子交换位点,建立了动态修饰的强阳离子整体柱,实现了反相模式对中性、碱性和酸性亲水化合物的成功分离[Lin J,Lin J,Lin X,Xie Z.Capillary liquid chromatography using a hydrophilic/cation‑exchange monolithic column with a dynamically modified cationic surfactant.J Chromatogr  A.2009;1216(45):7728‑31.];Lin等还用2‑(甲基丙烯酰氧乙基)烷基三甲基硫酸(2‑(methacryloyloxy)ethyl trimethylammonium methyl sulfate,META)为离子交换位点和极性配基供体,与三乙烯单体PETA共聚合,通过调整生孔剂和META的比例,成功制备了具有强阳离子和亲水机理的整体柱,对中性、酸性和碱性极性化合物的分离具有很好的选择性,且可以避免碱性化合物的拖尾效应[Lin J,Lin J,Lin X,Xie Z.Preparation of a mixed‑mode hydrophilic interaction/anion‑exchange polymeric monolithic stationary phase for capillary liquid chromatography of polar analytes.J Chromatogr A.2009;1216(5):801‑6.];在光诱导下,N,N‑二甲基‑N‑甲丙烯乙基‑N‑(3‑磺酸)铵甜菜碱(N,N‑dimethyl‑N‑methacryloxyethyl‑N‑(3‑sulfopropyl)ammonium betaine)和聚(乙二醇)二丙烯酸酯(poly(ethylene glycol)diacrylate)共聚合制备成了亲水性机理的多孔两性离子整体柱,对氨基类、酚类和苯甲酸酸类化合物具有很好的分离功能[Chen X,Tolley HD,Lee ML.Preparation of zwitterionic polymeric monolithic columns for hydrophilic interaction capillary liquid chromatography.J Sep Sci.2011Jun 22.doi:10.1002/jssc.201100155.]。Feng YQ课题组利用N‑丙烯酰三(羟甲基)氨基甲烷(poly(N‑acryloyltris(hydroxymethyl)aminomethane,NAHAM)和PETA,甲基丙烯酸(methacrylic acid,MAA)和乙二醇二甲基(ethylene glycol dimethacrylate,EDMA)共聚合制备的整体柱分别成功用于核苷类化合物[Chen ML,Wei SS,Yuan BF,Feng YQ.Preparation of methacrylate‑based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatography and its application in determination of nucleosides in urine.J Chromatogr A.2012;1228:183‑92.]和牛血清白蛋白酶解多肽产物的分析[Chen ML,Li LM,Yuan BF,Ma Q,Feng YQ.Preparation and characterization of methacrylate‑based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatography.J Chromatogr A.2012;1230:54‑60.]。Wang等用烷氧基硅烷(四甲氧基硅烷(tetramethoxysilane,TMOS)和乙烯基‑三甲氧基硅烷(vinyl‑trimethoxysilane,VTMS))的缩醛反应,在水溶性引发剂2,2′‑偶氮双(2‑甲基丙基脒)盐酸盐(2,2′‑azobis(2‑methylpropionamidine)dihydrochloride,AIBA)作用下,与带季铵基团的丙烯酰胺单体([2‑(丙烯酰氧)乙基]三甲基铵硫酸盐([2‑(acryloyloxy)ethyl]trimethyl ammonium methyl sulfate,AETA)共聚反应,成功制备具有亲和和强阳离子交换作用的有机无机杂化整体柱,且在压力毛细管电色谱模式下对极性和碱性核酸碱基及核苷进行了分离[Wang X,Zheng Y,Zhang C,Yang Y,Lin X,Huang G,Xie Z.Preparation and characterization of hybrid‑silica monolithic column with mixed‑mode of hydrophilic and strong anion‑exchange interactions for pressurized capillary electrochromatography.J Chromatogr A.2012;1239:56‑63.];最近,有一锅法策略(one‑pot)成功制备具有亲水分离机理的两性离子的硅氧杂化整体柱,即用3‑甲氧基硅烷丙烯酰胺(3‑methacryloxypropyltrimethoxysilane,γ‑MAPS)为交联剂,合成了两种两性离子硅氧烷杂化整体柱([2‑(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基(3‑磺酸丙基)氢氧化铵([2‑(methacryloyloxy)ethyl]dimethyl‑(3‑sulfopropyl)ammonium hydroxide,MSA)和2‑甲基丙烯酰羟乙基磷酰胆碱(2‑methacryloyloxyethyl phosphorylcholine,MPC)为功能单体),其通透性和机械强度很好,MSA整体柱可对中性、碱性和酸性化合物及小肽进行分离,同时,联用串联质谱可成功鉴定BSA酶解多肽[Lin H,Ou J,Zhang Z,Dong J,Wu M,Zou H.Facile preparation of zwitterionic organic‑silica hybrid monolithic capillary column with an improved″one‑pot″approach for hydrophilic‑interaction liquid chromatography(HILIC).Anal Chem.2012;84(6):2721‑8.]。本课题组负责人也开展了一系列亲水作用整体柱的工作,如用4‑SPV(1‑(3‑sulphopropyl)‑4‑vinylpyridinium‑betaine)与甲基双丙烯酰胺(N,N′‑methylenebisacrylamide,MBA)共聚合成的整体柱,在1min内成功分离了嘌呤和嘧啶[Jiang Z,Smith NW,Ferguson PD,Taylor MR.Novel highly hydrophilic zwitterionic monolithic column for hydrophilic interaction chromatography.J Sep Sci.2009;32(15‑16):2544‑55.];MPC和EDMA聚合制备成的有机聚合膜有效地分离极性化合物和小肽[Jiang Z,Reilly J,Everatt B,Smith NW.Novel zwitterionic polyphosphorylcholine monolithic column for hydrophilic interaction chromatography.J Chromatogr A.2009;1216(12):2439‑48.];以甲基丙烯酸酯为功能单体,成功制备了SPE‑co‑EDMA整体柱,对中性、酸性和碱性极性小分子化合物具有良好的选择性[Jiang Z,Smith NW,Ferguson PD,Taylor MR.Hydrophilic interaction chromatography using methacrylate‑based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243‑50.]。虽然亲水作用机理整体色谱柱的研究不少,但这些色谱柱极性有限,溶剂选择范围窄,大多只能应用于高有机相(>60%)的条件,限制了其应用优化范围。因此,如何进一步提高亲水整体色谱柱的极性,对强极性化合物的有效富集、分离,仍然是分离科学迫切需要解决的科学问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足之处,本发明的首要目的在于提供一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法;该方法通过热聚合技术进行制备。
本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
本发明的再一目的在于提供上述亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,包括以下操作步骤:以单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐(N,N‑dimethyl‑N‑acryloyloxyethyl‑N‑(3‑sulfopropyl)ammonium betaine,SPDA,CAS号是88992‑91‑0)为功能单体,将其与交联剂、生孔剂和引发剂混合,进行热催化反应,在经过预处理的石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
所述经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到:用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min,再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2h;然后用去离子水冲洗石英毛细管,直至流出来的液体pH为7;接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4h;干燥完毕后,把体积比为1:1的甲醇和3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ‑MAPs)混合液打进石英毛细管中,两端封口且放在60℃水浴锅内反应12h;最后分别用甲醇和水各冲洗30min,氮气干燥12h,即得经过预处理的石英毛细管;通过上述操作,在石英毛细管表面的硅醇基与γ‑MAPs(3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)反应,γ‑MAPs键合在硅醇上。
上述亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法,具体包括以下操作步骤:将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐、交联剂、生孔剂和引发剂混合,超声脱气后,灌入经过预处理的石英毛细管柱内,然后将石英毛细管两端封口,放入水浴中反应,反应完毕后除去石英毛细管中的未反应物,得到亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
所述交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺(N,N’‑methylenebisacrylamide,MBA),所述生孔剂为质量比为67:33~70:30的甲醇和水的混合物,所述引发剂为偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile,AIBN)。
所述生孔剂为质量比为68.5:31.5的甲醇和水的混合物。
所述反应的温度为45~75℃,时间为2~24h;所述单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂的质量比为70:30~85:15;所述引发剂的质量为单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂总质量的0.5%~1%;所述单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂的质量之和,与生孔剂的质量比为25:75~35:65。
更加优选的,所述反应的温度为60℃,时间为12h;所述单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂的质量比为85:15;所述引发剂的质量为单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂总质量的1%;所述单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐与交联剂的质量之和,与生孔剂的质量比为30:70。
所述除去石英毛细管中的未反应物是按照以下步骤进行操作:将石英毛细管的一端与高压泵连接,用有机溶剂进行冲洗,所述有机溶剂为甲醇、乙腈和丙酮中的至少一种。
一种根据上述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,该色谱柱具有连续的多孔结构(SPDA‑co‑MBA)。其由末端带亲水性磺酸基团的单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐(SPDA)依次序连接N,N‑亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、γ‑MAPs(3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)和毛细管壁的硅醇基构成。
上述的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱在极性物质的分离分析研究中的应用;所述极性物质为碱基、核苷和小肽。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:本发明整体色谱柱在5%乙腈浓度下(v/v)仍然为亲水性相互作用,而一般文献报道的亲水性色谱柱在大于60%乙腈下才表达亲水性相互作用(可参考文献[Jiang Z,Smith NW,Ferguson PD,Taylor MR Hydrophilic interaction chromatography usingmethacrylate‑based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243‑50.])。因此,该色谱柱亲水作用区间比一般亲水性色谱柱大;有机流动相用量少,环境污染少;制备工艺简单,成本低;柱压低,适合极性化合物(如水果中维生素、化妆品中的尿素和尿囊素等)快速分离。
附图说明
图1为实施例1制备所得SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的扫描电镜图。
图2为实施例1制备所得SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的保留行为图。
图3为实施例1制备所得SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离碱基色谱图。
图4为实施例1制备所得SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的核苷分离色谱图。
图5为实施例1制备所得SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对小肽的分离结果图。
图6为实施例2制备所得SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对尿素和尿囊素标准品的检测结果图。
具体实施方式
下面结合具体的实例与附图对本发明作进一步详细的叙述,但本发明的实施方法灵活,不仅仅限于此例所述的具体操作方式。
实施例1~6所使用的经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到:用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min,再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2h;然后用去离子水冲洗石英毛细管,直至流出来的液体pH为7;接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4h;干燥完毕后,把体积比为1:1的甲醇和3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ‑MAPs)混合液打进石英毛细管中,两端封口且放在60℃水浴锅内反应12h;最后分别用甲醇和水各冲洗30min,氮气干燥12h,即得经过预处理的石英毛细管。
实施例1
将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐0.0600g、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.0106g、生孔剂(包括甲醇0.1128g和水0.0519g)和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g,配制成反应混合液,超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内,然后将石英毛细管两端封口,放入60℃水浴中反应12小时;反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接,用甲醇冲洗掉未反应物,得到SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,柱内有机聚合物的电子扫描电镜结果如图1所示。
实施例2
将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐0.0600g、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.0257g、生孔剂(甲醇0.1370g和水0.0630g)和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g,配制成反应混合液,超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内,然后将石英毛细管两端封口,放入60℃水浴中反应12小时,反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接,用甲醇冲洗掉未反应物,得到SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例3
将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐0.0600g、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.0132g、生孔剂(甲醇0.1170g和水0.0538g)和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g,配制成反应混合液,超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内,然后将石英毛细管两端封口,放入60℃水浴中反应12小时,反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接,用丙酮冲洗掉未反应物,得到SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例4
将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐0.0600g、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.0150g、生孔剂(甲醇0.1541g和水0.0709g)和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g,配制成反应混合液,超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内,然后将石英毛细管两端封口,放入60℃水浴中反应12小时;反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接,用丙酮冲洗掉未反应物,得到SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例5
将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐0.0600g、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.0150g、生孔剂(甲醇0.0954g和水0.0439g)和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g,配制成反应混合液,超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内,然后将石英毛细管两端封口,放入60℃水浴中反应12小时;反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接,用乙腈冲洗掉未反应物,得到SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例6
将单体3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷‑1‑磺酸内盐0.0600g、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.0150g、生孔剂(甲醇0.1199g和水0.0551g)和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g,配制成反应混合液,超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内,然后将石英毛细管两端封口,放入60℃水浴中反应12小时;反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接,用乙腈冲洗掉未反应物,得到SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例7
SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的液相保留行为:
用实施例1所得的SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,乙腈和水为流动相,甲苯、尿嘧啶和硫脲为测试化合物,测试它们在如下条件下的保留行为,结果如图示2所示。
测试条件:
样品:甲苯、尿嘧啶、硫脲
流动相:乙腈/水
流速:400nL/min
检测波长:254nm
结果:图2所示结果表明在低乙腈浓度下(5%,v/v)三条曲线未见相交,亲水性相互作用仍然存在,亲水相互作用区间大。比该文献[Jiang Z,Smith NW,Ferguson PD,Taylor MR Hydrophilic interaction chromatography using methacrylate‑based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243‑50.]报道的亲水相互作用区间大得多。
实施例8
SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离碱基:
用实施例1所得的SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,等度洗脱,测试一系列碱基在整体柱上的分离效果,结果如图3所示。
测试条件:
样品:甲苯、胸腺嘧啶、腺嘌呤、硫脲、尿嘧啶、胞嘧啶
流动相:95%乙腈和5%水(v/v)
流速:400nL/min
检测波长:254nm
结果:图3所示结果表明以上6个混合样品利用本发明SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离,能达到很好的分离效果。
实施例9
SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离核苷:
用实施例1所得的SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,等度洗脱,测试一系列核苷在整体柱上的分离效果,结果如图4所示。
测试条件:
样品:甲苯、胞苷、腺苷、胸苷、尿苷、肌苷
流动相:90%乙腈和10%水(v/v)
流速:800nL/min
检测波长:254nm
结果:图4所示结果表明以上6个混合样品利用本发明SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离,能达到很好的分离效果。
实施例10
SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离小肽:
用实施例1所得的SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,等度洗脱,测试一系列小肽在整体柱上的分离效果,结果如图5所示。
测试条件:
样品:Leu‑Leu、Gly‑Leu、Ala‑Tyr、Gly‑Gly‑Gly、Phc‑Gly‑Trp‑Mer‑OH
流动相:90%乙腈和10%水(v/v)
流速:800nL/min
检测波长:254nm
结果:图5所示结果表明以上5个混合样品利用本发明SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离,能达到很好的分离效果。
实施例11
SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对尿素和尿囊素标准品的检测:
用实施例1所得的SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱,等度洗脱,测试尿素和尿囊素标准品在整体柱上的分离效果,结果如图6所示。
测试条件:
样品:尿素、尿囊素
流动相:75%乙腈和25%水(v/v)
流速:800nL/min
检测波长:200nm
结果:图6所示结果表明以上2个混合样品利用本发明SPDA‑co‑MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离,能达到很好的分离效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 102940980 A (43)申请公布日 2013.02.27 CN 102940980 A *CN102940980A* (21)申请号 201210405898.1 (22)申请日 2012.10.22 B01D 15/22(2006.01) B01D 15/20(2006.01) C07K 1/16(2006.01) (71)申请人 暨南大学 地址 510632 广东省广州市黄埔大道西 601 号 (72)发明人 江正瑾 袁广新 彭咏波 王婷婷 洪洁雅 肖遥 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 裘晖 陈燕娴 (54) 发。

2、明名称 一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制 备方法及应用 (57) 摘要 本发明属于有机聚合材料的色谱研究领域, 公开了一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的 制备方法及应用。该方法包括以下步骤 : 以单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐为功能单体, 将其与交联剂、 生 孔剂和引发剂混合, 进行热催化反应, 在石英毛细 管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色 谱柱。所得色谱柱亲水作用区间比一般亲水性色 谱柱大 ; 有机流动相用量少, 环境污染少 ; 制备工 艺简单, 成本低 ; 柱压低, 适合极性化合物快速分 离。 (51)Int.Cl.。

3、 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 其特征在于包括以下操作步 骤 : 以单体 3-N, N- 二甲基 -2- (2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐为功能单体, 将其与交联剂、 生孔剂和引发剂混合, 进行热催化反应, 在经过预处理的石英毛细管内原位 聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 2. 根据权利要求 1 所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 其特征 在于 : 所述。

4、经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到 : 用 1mol/L 的 NaOH 溶液 冲洗石英毛细管 15min, 再将石英毛细管两端封口放在 100水浴锅反应 2h ; 然后用去离 子水冲洗石英毛细管, 直至流出来的液体 pH 为 7 ; 接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干 燥 4h ; 干燥完毕后, 把体积比为 1:1 的甲醇和 3-(异丁烯酰氧) 丙基三甲氧基硅烷混合液 打进石英毛细管中, 两端封口且放在 60水浴锅内反应 12h ; 最后分别用甲醇和水各冲洗 30min, 氮气干燥 12h, 即得经过预处理的石英毛细管。 3. 根据权利要求 1 所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色。

5、谱柱的制备方法, 其特征 在于具体包括以下操作步骤 : 将单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙 烷 -1- 磺酸内盐、 交联剂、 生孔剂和引发剂混合, 超声脱气后, 灌入经过预处理的石英毛细 管柱内, 然后将石英毛细管两端封口, 放入水浴中反应, 反应完毕后除去石英毛细管中的未 反应物, 得到亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 4. 根据权利要求 1 或 3 所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 其 特征在于 : 所述交联剂为 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺, 所述生孔剂为甲醇和水的混合物, 所述 引发剂为偶氮二异丁腈。 5. 根据权利要求 4 所述。

6、的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 其特征 在于 : 所述生孔剂为质量比为 68.5 : 31.5 的甲醇和水的混合物。 6. 根据权利要求 1 或 3 所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 其 特征在于 : 所述反应的温度为 60, 时间为 12h ; 所述单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰 氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐与交联剂的质量比为 70 : 30 85 : 15 ; 所述引发剂的 质量为单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐与交联剂 总质量的 1 ; 所述单体 3-N, N- 二。

7、甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内 盐与交联剂的质量之和, 与生孔剂的质量比为 25 : 75 35 : 65。 7. 根据权利要求书 3 所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 其特 征在于 : 所述除去石英毛细管中的未反应物是按照以下步骤进行操作 : 将石英毛细管的一 端与高压泵连接, 用有机溶剂进行冲洗, 所述有机溶剂为甲醇、 乙腈和丙酮中的至少一种。 8.一种根据权利要求17任一项所述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色 谱柱, 其特征在于 : 该色谱柱具有连续的多孔结构。 9. 根据权利要求 8 所述的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱在极性。

8、物质的分离分析 研究中的应用。 10. 根据权利要求 9 所述的应用, 其特征在于 : 所述极性物质为碱基、 核苷和小肽。 权 利 要 求 书 CN 102940980 A 2 1/7 页 3 一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用 技术领域 0001 本发明属于有机聚合材料的色谱研究领域, 特别涉及一种通过热聚合技术原位制 备亲水性有机聚合物整体柱的方法及应用。 背景技术 0002 众所周知, 液相色谱及联用技术已广泛应用在环境、 医学和生命科学等领域, 关于其核心元件色谱分离介质及分析功能的研究也日渐深入。近年来, 新型色谱固定 相整体材料, 因具有高通透性、 低柱压、 传质速。

9、度快、 制备简单等优点, 已经成为研究热 点之一, 且已成功在反相色谱、 离子交换色谱、 亲和色谱等分离模式中应用, 有效地分 离了氨基酸、 多肽、 蛋白质、 多肽和类固醇等多类化合物。根据整体材料制备功能单体 的不同, 主要分为三大类 : 有机聚合物整体柱、 硅胶整体柱和杂化整体柱 Zou H,Huang X,Ye M,Luo Q.Monolithic stationary phases for liquid chromatography and capillary electrochromatography.J Chromatogr A.2002;954(1-2):5-32.。因有 机聚合。

10、物整体柱制备通常只有一个相, 故其制备最容易, 选择自然更多, 大大地拓展了 应用范围, 特别在生物分析方面。亲水性液相色谱柱是亲水性液相色谱的核心部件, 直接决定了色谱的分离效果。自 1990 年亲水性液相色谱 (Hydrophilic interaction chromatography,HILIC) 被 首 次 提 出 后 Alpert AJ.Hydrophilic-interaction chromatography for the separation of peptides,nucleic acids and other polar compounds.J Chromatogr.1。

11、990;499:177-96., 用于 HILIC 的聚合物整体柱的研究成 为了国际色谱领域的研究热点之一。如 Lin 等通过原位聚合 3- 磺丙基甲基丙烯酸 酯 (3-sulfopropyl methacrylate,SPMA)和 季 戊 四 醇 三 丙 烯 酸 酯 (pentaerythritol triacrylate,PETA) , 制备成表面带磺酸基和羟基的整体柱, 在毛细管液相色谱和压力 驱动的毛细管电色谱模式下对极性小的中性和带电分子成功分离 Lin J,Huang G, Lin X,Xie Z.Methacrylate-based monolithic column with 。

12、mixed-mode hydrophilic interaction/strong cation-exchange stationary phase for capillary liquid chromatography and pressure-assisted CEC.Electrophoresis.2008;29(19):4055- 65., 为了增强其亲水作用, 作者通过在流动相中加入长链季铵盐 - 十六烷基三甲基溴 化铵 (cetyltrimethylammonium bromide,CTAB) , 屏蔽强阳离子交换位点, 建立了动态修 饰的强阳离子整体柱, 实现了反相模式对中性、 。

13、碱性和酸性亲水化合物的成功分离 Lin J,Lin J,Lin X,Xie Z.Capillary liquid chromatography using a hydrophilic/ cation-exchange monolithic column with a dynamically modified cationic surfactant.J Chromatogr A.2009;1216(45):7728-31. ; Lin 等 还 用 2-(甲 基 丙 烯 酰氧乙基)烷基三甲基硫酸 (2-(methacryloyloxy)ethyl trimethylammonium methyl 。

14、sulfate,META) 为离子交换位点和极性配基供体, 与三乙烯单体 PETA 共聚合, 通过调 整生孔剂和 META 的比例, 成功制备了具有强阳离子和亲水机理的整体柱, 对中性、 酸性 和碱性极性化合物的分离具有很好的选择性, 且可以避免碱性化合物的拖尾效应 Lin 说 明 书 CN 102940980 A 3 2/7 页 4 J,Lin J,Lin X,Xie Z.Preparation of a mixed-mode hydrophilic interaction/ anion-exchange polymeric monolithic stationary phase for c。

15、apillary liquid chromatography of polar analytes.J Chromatogr A.2009;1216(5):801-6. ;在 光 诱导下, N,N- 二甲基 -N- 甲丙烯乙基 -N-(3- 磺酸)铵甜菜碱 (N,N-dimethyl-N-met hacryloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammonium betaine)和 聚 (乙 二 醇)二 丙 烯 酸 酯 (poly(ethylene glycol)diacrylate) 共聚合制备成了亲水性机理的多孔两性离子整体 柱, 对氨基类、 酚类和苯甲酸酸类化合物具有很好的分。

16、离功能 Chen X,Tolley HD,Lee ML.Preparation of zwitterionic polymeric monolithic columns for hydrophilic interaction capillary liquid chromatography.J Sep Sci.2011Jun 22.doi:10.1002/ jssc.201100155.。Feng YQ 课题组利用 N- 丙烯酰三 (羟甲基)氨基甲烷 (poly(N-acr yloyltris(hydroxymethyl)aminomethane,NAHAM) 和 PETA,甲 基 丙 烯 酸 。

17、(methacrylic acid,MAA)和乙二醇二甲基 (ethylene glycol dimethacrylate,EDMA)共聚合制备的 整体柱分别成功用于核苷类化合物 Chen ML,Wei SS,Yuan BF,Feng YQ.Preparation of methacrylate-based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatography and its application in determination of nucleosides in urine. J Chromatogr A.2012;1。

18、228:183-92. 和牛血清白蛋白酶解多肽产物的分析 Chen ML,Li LM,Yuan BF,Ma Q,Feng YQ.Preparation and characterization of methacrylate-based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatography.J Chromatogr A.2012;1230:54-60.。Wang 等用烷氧基硅烷 (四甲氧基硅烷 (tetramethoxysilane,TMOS) 和乙烯基 - 三甲氧基硅烷 (vinyl-trimethoxysilane,VT。

19、MS) ) 的缩醛反应, 在水溶性引发 剂 2,2 - 偶氮双 (2- 甲基丙基脒)盐酸盐 (2,2 -azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride,AIBA) 作用下, 与带季铵基团的丙烯酰胺单体 (2-(丙烯酰氧) 乙基 三甲基铵硫酸盐 (2-(acryloyloxy)ethyltrimethyl ammonium methyl sulfate,AETA) 共聚反应, 成功制备具有亲和和强阳离子交换作用的有机无机杂化整体柱, 且在压力 毛细管电色谱模式下对极性和碱性核酸碱基及核苷进行了分离 Wang X,Zheng Y, Zhang C,Ya。

20、ng Y, Lin X,Huang G, Xie Z.Preparation and characterization of hybrid-silica monolithic column with mixed-mode of hydrophilic and strong anion-exchange interactions for pressurized capillary electrochromatography. J Chromatogr A.2012;1239:56-63. ; 最近, 有一锅法策略 (one-pot)成功制备具有亲 水分离机理的两性离子的硅氧杂化整体柱, 即用 3。

21、- 甲氧基硅烷丙烯酰胺 (3-methacrylo xypropyltrimethoxysilane, -MAPS)为交联剂, 合成了两种两性离子硅氧烷杂化整体 柱 (2-(甲基丙烯酰氧)乙基 二甲基 (3- 磺酸丙基)氢氧化铵 (2-(methacryloyloxy) ethyldimethyl-(3-sulfopropyl)ammonium hydroxide,MSA)和 2- 甲基丙烯酰羟乙基 磷酰胆碱 (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine, MPC)为功能单体) , 其通透性 和机械强度很好, MSA 整体柱可对中性、 碱性和酸性化合物及小。

22、肽进行分离, 同时, 联用 串联质谱可成功鉴定 BSA 酶解多肽 Lin H,Ou J,Zhang Z,Dong J,Wu M,Zou H.Facile preparation of zwitterionic organic-silica hybrid monolithic capillary column with an improved one-pot approach for hydrophilic-interaction liquid chromatography(HILIC).Anal Chem.2012;84(6):2721-8.。 本 课 题 组 负 责 人 也 开 展 说 明 。

23、书 CN 102940980 A 4 3/7 页 5 了一系列亲水作用整体柱的工作, 如用 4-SPV(1-(3-sulphopropyl)-4-vinylpyridin ium-betaine)与甲基双丙烯酰胺 (N,N -methylenebisacrylamide,MBA)共聚合成的 整体柱, 在 1min 内成功分离了嘌呤和嘧啶 Jiang Z,Smith NW, Ferguson PD,Taylor MR.Novel highly hydrophilic zwitterionic monolithic column for hydrophilic interaction chroma。

24、tography.J Sep Sci.2009;32(15-16):2544-55. ; MPC 和 EDMA 聚合 制备成的有机聚合膜有效地分离极性化合物和小肽 Jiang Z,Reilly J,Everatt B,Smith NW.Novel zwitterionic polyphosphorylcholine monolithic column for hydrophilic interaction chromatography.J Chromatogr A.2009;1216(12):2439-48. ; 以 甲 基 丙 烯酸酯为功能单体, 成功制备了 SPE-co-EDMA 整体柱,。

25、 对中性、 酸性和碱性极性小分子 化合物具有良好的选择性 Jiang Z,Smith NW, Ferguson PD,Taylor MR.Hydrophilic interaction chromatography using methacrylate-based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243-50.。 虽 然亲水作用机理整体色谱柱的研究不少, 但这些色谱柱极性有限, 溶剂选择范围窄, 大多只 能应用于高有机相 (60) 的条件, 限制了其应用。

26、优化范围。因此, 如何进一步提高亲水整 体色谱柱的极性, 对强极性化合物的有效富集、 分离, 仍然是分离科学迫切需要解决的科学 问题。 发明内容 0003 为了解决上述现有技术中存在的不足之处, 本发明的首要目的在于提供一种亲水 性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法 ; 该方法通过热聚合技术进行制备。 0004 本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色 谱柱。 0005 本发明的再一目的在于提供上述亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的应用。 0006 本发明的目的通过下述技术方案实现 : 一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱 的制备方法, 包括以下操作步骤 : 以单体 3。

27、-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙 烷 -1- 磺 酸 内 盐 (N, N-dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammonium betaine, SPDA, CAS 号是 88992-91-0) 为功能单体, 将其与交联剂、 生孔剂和引发剂混合, 进 行热催化反应, 在经过预处理的石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱 柱。 0007 所述经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到 : 用 1mol/L 的 NaOH 溶 液冲洗石英毛细管 15min, 再将石英毛细管两端封口放在 100水浴锅反应。

28、 2h ; 然后用去离 子水冲洗石英毛细管, 直至流出来的液体 pH 为 7 ; 接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干 燥4h ; 干燥完毕后, 把体积比为1:1的甲醇和3- (异丁烯酰氧) 丙基三甲氧基硅烷 (-MAPs) 混合液打进石英毛细管中, 两端封口且放在 60水浴锅内反应 12h ; 最后分别用甲醇和水 各冲洗 30min, 氮气干燥 12h, 即得经过预处理的石英毛细管 ; 通过上述操作, 在石英毛细管 表面的硅醇基与 -MAPs(3-(异丁烯酰氧) 丙基三甲氧基硅烷) 反应, -MAPs 键合在硅 醇上。 0008 上述亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法, 具体包括以下操作。

29、步骤 : 将 单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐、 交联剂、 生孔剂 说 明 书 CN 102940980 A 5 4/7 页 6 和引发剂混合, 超声脱气后, 灌入经过预处理的石英毛细管柱内, 然后将石英毛细管两端封 口, 放入水浴中反应, 反应完毕后除去石英毛细管中的未反应物, 得到亲水性有机聚合物液 相整体色谱柱。 0009 所述交联剂为 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺 (N, N -methylenebisacrylamide,MBA) , 所述生孔剂为质量比为 67 : 33 70 : 30 的甲醇和水的混合物, 所述引发剂为偶氮二。

30、异丁腈 (Azobisisobutyronitrile,AIBN) 。 0010 所述生孔剂为质量比为 68.5 : 31.5 的甲醇和水的混合物。 0011 所 述 反 应 的 温 度 为 45 75 , 时 间 为 2 24h ; 所 述 单 体 3-N, N- 二 甲 基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐与交联剂的质量比为 70 : 30 85 : 15 ; 所述引发剂的质量为单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺 酸内盐与交联剂总质量的 0.5 1 ; 所述单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙 。

31、基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐与交联剂的质量之和, 与生孔剂的质量比为 25 : 75 35 : 65。 0012 更加优选的, 所述反应的温度为 60, 时间为 12h ; 所述单体 3-N, N- 二甲 基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐与交联剂的质量比为 85 : 15 ; 所述引 发剂的质量为单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐与交 联剂总质量的 1 ; 所述单体 3-N, N- 二甲基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺 酸内盐与交联剂的质量之和, 与生孔剂的质量比为 30 : 70。 。

32、0013 所述除去石英毛细管中的未反应物是按照以下步骤进行操作 : 将石英毛细管的一 端与高压泵连接, 用有机溶剂进行冲洗, 所述有机溶剂为甲醇、 乙腈和丙酮中的至少一种。 0014 一种根据上述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱, 该色谱柱具 有连续的多孔结构 (SPDA-co-MBA) 。其由末端带亲水性磺酸基团的单体 3-N, N- 二甲 基 -2-(2- 烯酰氧基) 乙基丁铵 丙烷 -1- 磺酸内盐 (SPDA) 依次序连接 N, N- 亚甲基双丙 烯酰胺 (MBA) 、 -MAPs(3-(异丁烯酰氧) 丙基三甲氧基硅烷) 和毛细管壁的硅醇基构成。 0015 上述的亲水性有机。

33、聚合物液相整体色谱柱在极性物质的分离分析研究中的应用 ; 所述极性物质为碱基、 核苷和小肽。 0016 本发明与现有技术相比, 具有如下优点和有益效果 : 本发明整体色谱柱在 5 乙腈浓度下 (v/v)仍然为亲水性相互作用, 而一般文献报道的亲水性色谱柱在大于 60乙腈下才表达亲水性相互作用 (可参考文献 Jiang Z,Smith NW, Ferguson PD, Taylor MR Hydrophilic interaction chromatography usingmethacrylate-based monolithic capillary column for the separa。

34、tion of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243-50.) 。 因此, 该色谱柱亲水作用区间比一般亲水性色谱柱大 ; 有机 流动相用量少, 环境污染少 ; 制备工艺简单, 成本低 ; 柱压低, 适合极性化合物 (如水果中维 生素、 化妆品中的尿素和尿囊素等) 快速分离。 附图说明 0017 图 1 为实施例 1 制备所得 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的扫描 电镜图。 0018 图 2 为实施例 1 制备所得 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的保留 行为图。 说 明 书 CN 102940980 A 。

35、6 5/7 页 7 0019 图 3 为实施例 1 制备所得 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离碱 基色谱图。 0020 图 4 为实施例 1 制备所得 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的核苷 分离色谱图。 0021 图 5 为实施例 1 制备所得 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对小肽 的分离结果图。 0022 图 6 为实施例 2 制备所得 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对尿素 和尿囊素标准品的检测结果图。 具体实施方式 0023 下面结合具体的实例与附图对本发明作进一步详细的叙述, 但本发明的实施。

36、方法 灵活, 不仅仅限于此例所述的具体操作方式。 0024 实施例 1 6 所使用的经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到 : 用 1mol/L 的 NaOH 溶液冲洗石英毛细管 15min, 再将石英毛细管两端封口放在 100水浴锅反 应 2h ; 然后用去离子水冲洗石英毛细管, 直至流出来的液体 pH 为 7 ; 接着用甲醇冲洗石英 毛细管后用氮气干燥 4h ; 干燥完毕后, 把体积比为 1:1 的甲醇和 3-(异丁烯酰氧) 丙基三甲 氧基硅烷 (-MAPs) 混合液打进石英毛细管中, 两端封口且放在 60水浴锅内反应 12h ; 最 后分别用甲醇和水各冲洗 30min, 氮气干燥。

37、 12h, 即得经过预处理的石英毛细管。 0025 实施例 1 0026 将单体3-N, N-二甲基-2- (2-烯酰氧基) 乙基丁铵丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、 交联剂 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺 0.0106g、 生孔剂 (包括甲醇 0.1128g 和水 0.0519g) 和引 发剂偶氮二异丁腈 0.0010g, 配制成反应混合液, 超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管 内, 然后将石英毛细管两端封口, 放入 60水浴中反应 12 小时 ; 反应完毕后将石英毛细管 与高压泵连接, 用甲醇冲洗掉未反应物, 得到 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色 谱柱, 柱内有机聚合。

38、物的电子扫描电镜结果如图 1 所示。 0027 实施例 2 0028 将单体3-N, N-二甲基-2- (2-烯酰氧基) 乙基丁铵丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、 交联剂 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺 0.0257g、 生孔剂 (甲醇 0.1370g 和水 0.0630g) 和引发剂偶 氮二异丁腈 0.0010g, 配制成反应混合液, 超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内, 然 后将石英毛细管两端封口, 放入 60水浴中反应 12 小时, 反应完毕后将石英毛细管与高压 泵连接, 用甲醇冲洗掉未反应物, 得到 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 0029 实施例 3 0。

39、030 将单体3-N, N-二甲基-2- (2-烯酰氧基) 乙基丁铵丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、 交联剂 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺 0.0132g、 生孔剂 (甲醇 0.1170g 和水 0.0538g) 和引发剂偶 氮二异丁腈 0.0010g, 配制成反应混合液, 超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内, 然 后将石英毛细管两端封口, 放入 60水浴中反应 12 小时, 反应完毕后将石英毛细管与高压 泵连接, 用丙酮冲洗掉未反应物, 得到 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 0031 实施例 4 0032 将单体3-N, N-二甲基-2- (2-烯酰氧基) 乙。

40、基丁铵丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、 说 明 书 CN 102940980 A 7 6/7 页 8 交联剂 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺 0.0150g、 生孔剂 (甲醇 0.1541g 和水 0.0709g) 和引发剂偶 氮二异丁腈 0.0010g, 配制成反应混合液, 超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内, 然 后将石英毛细管两端封口, 放入 60水浴中反应 12 小时 ; 反应完毕后将石英毛细管与高压 泵连接, 用丙酮冲洗掉未反应物, 得到 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 0033 实施例 5 0034 将单体3-N, N-二甲基-2- (2-烯酰氧基) 。

41、乙基丁铵丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、 交联剂 N, N- 亚甲基双丙烯酰胺 0.0150g、 生孔剂 (甲醇 0.0954g 和水 0.0439g) 和引发剂偶 氮二异丁腈 0.0010g, 配制成反应混合液, 超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内, 然 后将石英毛细管两端封口, 放入 60水浴中反应 12 小时 ; 反应完毕后将石英毛细管与高压 泵连接, 用乙腈冲洗掉未反应物, 得到 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 0035 实施例 6 0036 将单体3-N, N-二甲基-2- (2-烯酰氧基) 乙基丁铵丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、 交联剂 N, N。

42、- 亚甲基双丙烯酰胺 0.0150g、 生孔剂 (甲醇 0.1199g 和水 0.0551g) 和引发剂偶 氮二异丁腈 0.0010g, 配制成反应混合液, 超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内, 然 后将石英毛细管两端封口, 放入 60水浴中反应 12 小时 ; 反应完毕后将石英毛细管与高压 泵连接, 用乙腈冲洗掉未反应物, 得到 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。 0037 实施例 7 0038 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的液相保留行为 : 0039 用实施例 1 所得的 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱, 乙腈和水。

43、为 流动相, 甲苯、 尿嘧啶和硫脲为测试化合物, 测试它们在如下条件下的保留行为, 结果如图 示 2 所示。 0040 测试条件 : 0041 样品 : 甲苯、 尿嘧啶、 硫脲 0042 流动相 : 乙腈 / 水 0043 流速 : 400nL/min 0044 检测波长 : 254nm 0045 结果 : 图 2 所示结果表明在低乙腈浓度下 (5, v/v) 三条曲线未见相交, 亲水性 相互作用仍然存在, 亲水相互作用区间大。比该文献 Jiang Z,Smith NW, Ferguson PD, Taylor MR Hydrophilic interaction chromatography。

44、 using methacrylate-based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243-50. 报道的亲水相互作用区间大得多。 0046 实施例 8 0047 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离碱基 : 0048 用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱, 等度洗脱, 测 试一系列碱基在整体柱上的分离效果, 结果如图 3 所示。 0049 测试条件 : 0050 样品 : 甲苯、 胸腺嘧啶、 腺嘌呤。

45、、 硫脲、 尿嘧啶、 胞嘧啶 0051 流动相 : 95乙腈和 5水 (v/v) 0052 流速 : 400nL/min 说 明 书 CN 102940980 A 8 7/7 页 9 0053 检测波长 : 254nm 0054 结果 : 图 3 所示结果表明以上 6 个混合样品利用本发明 SPDA-co-MBA 亲水性有机 聚合物液相整体色谱柱进行分离, 能达到很好的分离效果。 0055 实施例 9 0056 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离核苷 : 0057 用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱, 等度洗脱, 测 试一系列核苷在整体。

46、柱上的分离效果, 结果如图 4 所示。 0058 测试条件 : 0059 样品 : 甲苯、 胞苷、 腺苷、 胸苷、 尿苷、 肌苷 0060 流动相 : 90乙腈和 10水 (v/v) 0061 流速 : 800nL/min 0062 检测波长 : 254nm 0063 结果 : 图 4 所示结果表明以上 6 个混合样品利用本发明 SPDA-co-MBA 亲水性有机 聚合物液相整体色谱柱进行分离, 能达到很好的分离效果。 0064 实施例 10 0065 SPDA-co-MBA 亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离小肽 : 0066 用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色。

47、谱柱, 等度洗脱, 测 试一系列小肽在整体柱上的分离效果, 结果如图 5 所示。 0067 测试条件 : 0068 样品 : Leu-Leu、 Gly-Leu、 Ala-Tyr、 Gly-Gly-Gly、 Phc-Gly-Trp-Mer-OH 0069 流动相 : 90乙腈和 10水 (v/v) 0070 流速 : 800nL/min 0071 检测波长 : 254nm 0072 结果 : 图 5 所示结果表明以上 5 个混合样品利用本发明 SPDA-co-MBA 亲水性有机 聚合物液相整体色谱柱进行分离, 能达到很好的分离效果。 0073 实施例 11 0074 SPDA-co-MBA 亲水。

48、性有机聚合物液相整体色谱柱对尿素和尿囊素标准品的检测 : 0075 用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱, 等度洗脱, 测 试尿素和尿囊素标准品在整体柱上的分离效果, 结果如图 6 所示。 0076 测试条件 : 0077 样品 : 尿素、 尿囊素 0078 流动相 : 75乙腈和 25水 (v/v) 0079 流速 : 800nL/min 0080 检测波长 : 200nm 0081 结果 : 图 6 所示结果表明以上 2 个混合样品利用本发明 SPDA-co-MBA 亲水性有机 聚合物液相整体色谱柱进行分离, 能达到很好的分离效果。 0082 上述实施例为本发明较佳的实施方式, 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制, 其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化, 均应为等效的置换方式, 都包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102940980 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102940980 A 10 2/3 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102940980 A 11 3/3 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102940980。

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