[發明專利]一種混合模式毛細管開管色譜柱及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210157831.0
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102657952A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 張祥民;雷杰;李偉紅
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01D15/22
• 分類號: B01D15/22;B01D15/20
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于色譜柱技術領域，具體涉及一種混合模式（反相模式-弱陰離子交換模式）毛細管開管色譜柱及其制備方法和用途。

背景技術

隨著毛細管電泳技術的日益發展以及液相色譜理論的逐漸進步，涌現出一種高效快速的微分離分析技術，即毛細管電色譜（CEC）技術。由于結合了電泳和色譜兩種機制，這種技術同時擁有毛細管電泳的高效性和高效液相色譜的高選擇性，因而成為一種新型的微柱分離方法。由于所有分離行為全是在毛細管內部完成的，毛細管柱的研究一直是一個熱門領域，其修飾與改性一直是研究的重點。按照固定相在毛細管內的存在形式不同，毛細管電色譜可以分為三類：開管柱電色譜、填充柱電色譜、整體柱電色譜。其中，開管柱由于制備方法簡單，同時可以消除焦耳熱效應、塞子效應和氣泡效應等，而成為當前研究的熱點。

1992年，El?Rassi等通過引入帶有羥基和季氨雙官能團的化合物，制備了一種電滲流可調的表面改性毛細管柱。1995年，Westerlund等制備了一種內壁接氨基的石英毛細管柱，同樣具備電滲流可調的性質，并用此柱子分離了系列腦啡肽。1996年，Colon等發表了類似的工作，其所得涂層在很低或很高的pH值下都非常穩定，其柱制備過程相對簡單，并分離了腎上腺素對映異構體、三種堿性蛋白質和四種多肽。

最近，人們將氨基類涂層開管柱的概念引入到毛細管整體柱的制備過程，并且進一步引申制得混合模式整體柱。2006年，丁國生等以正硅酸乙酯、氨丙基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷為反應共前軀體，采用溶膠-凝膠技術一步法制備了具有反相和弱陰離子交換作用的混合模式整體柱，分離了有機酸和中性化合物。同年，Hu等通過TEOS、巰丙基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的一步水解-聚合法制備了混合模式整體柱，該整體柱表面的磺酸基團能夠產生較強的陰極電滲流，同時苯基具有反相保留機理。

但是到目前為止，關于混合模式毛細管開管色譜柱制備和應用的報道很少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備簡單、易于應用的混合模式毛細管開管色譜柱及其制備方法，并將其用于毛細管電色譜分離分析。

本發明提供的混合模式毛細管開管色譜柱，其原理是通過不同種類硅源的水解、共聚制得溶膠，將溶膠灌入毛細管中與毛細管內壁鍵合，功能化的硅源一端是烷氧基團，其與毛細管內壁上的二氧化硅的硅羥基反應，另一端帶有辛基、氨基等功能化基團，起分離作用。具體來說，本發明提供的混合模式毛細管開管色譜柱，其色譜柱內壁上的固定相同時具有可帶正電荷的基團、可帶負電荷的基團和不帶電荷的疏水性基團三種功能性基團；開管色譜柱的基質材料可以為石英、玻璃、鋼材或有機聚合物等。

其中，所述的可帶正電荷基團，可以是伯胺、仲胺或叔胺等可以接受質子而帶正電荷的基團。

所述的可帶負電荷基團，可以是羥基、巰基或磺酸基等可以失去質子而帶負電荷的基團。

所述的疏水性基團，可以是四個碳原子到十八個碳原子的長鏈碳或苯環類化合物。

本發明提供的混合模式毛細管開管色譜柱的制備方法，是將硅源、功能化硅源和乙醇按不同比例配制成混合溶液，再加入少量的水及鹽酸，固定溫度下加熱攪拌，制得溶膠；將該溶膠涂覆在開管柱內壁，制得開管色譜柱。具體步驟為：

（1）溶膠的制備：在25-60?^oC下，將1?mL的硅源溶解于0.5-2?mL的乙醇中，再加入30微升2?mol/L的鹽酸，25-80?^oC加熱攪拌1-6?h，制得溶膠；待反應液冷卻到室溫后，向其中加入40-600?μL功能化硅源（如20-300?μL的氨丙基三乙氧基硅烷和20-300?μL辛基三乙氧基硅烷等），經超聲處理1-5?min，即得最后的溶膠；?

（2）開管電色譜柱的制備：將上述溶膠通過一定壓力（如2-5?atm）灌入經清洗處理的毛細管中，室溫放置5?min-12?h；于100-160?^oC溫度下通氮氣趕去未反應的溶膠；再在該溫度下繼續通氮氣1-12?h，使反應完全，即得到所需的混合模式毛細管開管色譜柱。

使用時取色譜柱長度50?cm左右即可（有效長度41?cm左右）。

本發明中，毛細管的清洗處理步驟為：將新購置的石英毛細管用1?mol/L的氫氧化鈉沖洗1?h，用蒸餾水沖洗0.5?h，再用1?mol/L的鹽酸沖洗1?h，最后用蒸餾水沖洗0.5?h，將毛細管置于氣相色譜柱溫箱中，在100-160?^oC下通氮氣干燥1-12?h。