[發(fā)明專利]一種陽離子型殼聚糖鍵合修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010502044.6
• 申請日: 2010-10-09
• 公開（公告）號: CN102072944A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林旭聰;周孫英;謝增鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G01N30/60
• 分類號: G01N30/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種陽離子型殼聚糖鍵合修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱及其制備方法，屬于毛細(xì)管電色譜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

毛細(xì)管電色譜(capillary?electrochromatography)是近年發(fā)展起來的一種高效、快速的新型色譜微分離技術(shù)。毛細(xì)管開管柱作為毛細(xì)管色譜柱主要類型之一，是毛細(xì)管電色譜分離分析技術(shù)的重要組成。對比毛細(xì)管填充柱和毛細(xì)管整體柱，毛細(xì)管開管柱具有制備簡單，無須塞端子，柱效高，快速分離等特點(diǎn)，越來越受到色譜工作者的重視。

在堿性蛋白或生物堿分析中，石英毛細(xì)管內(nèi)壁含有大量負(fù)電荷的硅羥基，堿性化合物和蛋白質(zhì)會與管壁會發(fā)生非特異性吸附，使得這類物質(zhì)分離時產(chǎn)生峰拖尾、峰缺失、重現(xiàn)性差等現(xiàn)象。目前，已有多種高分子化合物用于修飾開管柱管內(nèi)壁，如聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚多烯胺、葡聚糖和纖維素等。其中糖類化合物，因其分子的親水性和易成膜，作為管壁的修飾試劑倍受“青睞”。殼聚糖是自然界中唯一帶有氨基的堿性天然多糖，在pH小于6.0的體系中帶正電荷，通過靜電作用而直接吸附于管壁上形成涂層。根據(jù)文獻(xiàn)報道，Huang等(Talanta?2006，69，463-468)和Fu等(Electrophoresis?2007，28，1958-1963)分別將殼聚糖和羧甲基殼聚糖物理吸附于管壁，操作簡易，但由于物理吸附涂層穩(wěn)定性較差，適用pH范圍較小(pH3.0-5.5)，在流動相運(yùn)動過程中會發(fā)生流失，柱使用壽命有限，流失的多糖甚至?xí)蓴_檢測。目前，基于管壁硅烷化、管壁醛基修飾、鏈端殼聚糖胺醛縮合改性、殼聚糖分子鏈交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)制備的陽離子型殼聚糖鍵合修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱尚未見其他研究文獻(xiàn)或專利報道。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有物理吸附或靜電電荷吸附修飾存在的穩(wěn)定性差的不足，本發(fā)明提供了一種陽離子型殼聚糖化學(xué)鍵合修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱及制備方法，通過采用毛細(xì)管內(nèi)表面硅烷化、管壁醛基修飾、殼聚糖胺醛縮聚鍵合、殼聚糖分子鏈交聯(lián)聚合等反應(yīng)。即首先通過硅烷化反應(yīng)在管壁內(nèi)表面引入可反應(yīng)性的氨基，然后使氨基與雙官能團(tuán)試劑戊二醛反應(yīng)進(jìn)一步引入醛基；再以醛基為接點(diǎn)，與羧甲基殼聚糖分子側(cè)鏈上的氨基反應(yīng)，將殼聚糖分子化學(xué)鍵合于毛細(xì)管表面；最后應(yīng)用戊二醛進(jìn)一步對殼聚糖分子鏈之間進(jìn)行交聯(lián)聚合，從而形成穩(wěn)定的毛細(xì)管管壁-陽離子殼聚糖化學(xué)鍵合層。陽離子殼聚糖鍵合層以化學(xué)鍵形式存在，穩(wěn)定性高、重現(xiàn)性好。所制得的陽離子聚糖化學(xué)鍵合毛細(xì)管電色譜開管柱同時具有堿性氨基和酸性羧基，具有陰極/陽極電滲流兩種作用，應(yīng)用于堿性蛋白質(zhì)、罌粟堿等生物堿分離，具有良好的效果。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種陽離子型殼聚糖化學(xué)鍵合修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱，所述開管柱的內(nèi)表面化學(xué)鍵合有陽離子型殼聚糖，陽離子型殼聚糖為羧甲基殼聚糖。

所述陽離子型殼聚糖化學(xué)鍵合修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱的制備方法包括以下步驟：首先將30％氨丙基乙氧硅烷的甲苯溶液注入活化的毛細(xì)管，110℃反應(yīng)12h實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管內(nèi)壁硅烷化。然后應(yīng)用10％戊二醛(pH?8.0，50mmol/L磷酸鹽緩沖液配制)與硅烷化后的毛細(xì)管溫室反應(yīng)1h，完成管壁的醛基修飾反應(yīng)，將醛基固定于毛細(xì)管內(nèi)壁；將0.2％-0.8％殼聚糖溶液注入醛基修飾的毛細(xì)管內(nèi)60℃反應(yīng)1h，完成管壁表面上醛基與殼聚糖分子側(cè)鏈的氨基發(fā)生縮合反應(yīng)。最后用氮?dú)獯党鰵埩舻臍ぞ厶侨芤海^續(xù)注入10％戊二醛室溫繼續(xù)反應(yīng)1h，使殼聚糖分子鏈之間發(fā)生穩(wěn)定的交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后用甲醇-水沖洗，除去殘留的戊二醛試劑，即制備陽離子殼聚糖高聚物層修飾的毛細(xì)管電色譜開管柱。所用的陽離子殼聚糖為羧甲基殼聚糖。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明采用毛細(xì)管內(nèi)表面硅烷化、管壁醛基修飾、鏈端殼聚糖胺醛縮合改性、殼聚糖分子鏈交聯(lián)等反應(yīng)，將羧甲基殼聚糖分子通過化學(xué)反應(yīng)鍵合到毛細(xì)管上，不是采用常規(guī)的物理吸附，所制備的開管柱聚合層具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，重現(xiàn)性好，電滲流在0.1mol/L?NaOH，0.1mol/L?HCl，甲醇和乙腈洗脫液連續(xù)沖洗30min，偏差小于2％，特別對于NaOH穩(wěn)定高，電滲流測定RSD遠(yuǎn)小于文獻(xiàn)物理吸附法中的12.5％水平。同時，本發(fā)明的羧甲基殼聚糖修飾柱，陽離子型羧甲基殼聚糖通過屏蔽石英表面的大部分硅羥基，避免了堿性化合物尤其是大分子蛋白質(zhì)的在分析過程的吸附作用，而且柱表面所鍵合的羧甲基殼聚糖同時具有堿性氨基和酸性羧基，具有陰極/陽極電滲流兩種作用，羧基提供陰極電滲流作用，氨基提供陽極電滲流作用，在不同的pH值的緩沖溶液中產(chǎn)生兩個方向的電滲流，可在陽極或陰極電滲流模式下分離堿性化合物而不產(chǎn)生吸收峰的拖尾現(xiàn)象，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。