[發明專利]一種高純全多孔硅膠鍵合色譜固定相的制備方法

無效

• 申請號: 201210556760.1
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103212386A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 楊俊佼;劉麗娜
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J20/283
• 分類號: B01J20/283;B01J20/286;B01J20/30;B01J20/281
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于高效液相色譜填料的制備技術領域，涉及一種新型高純全多孔硅膠鍵合色譜固定相的制備方法及其作為高效液相色譜填料的應用。?

背景技術

商品色譜填料如硅膠、鍵合硅膠、氧化鋁、有機聚合物微球（包括離子交換樹脂）、多孔碳等，其粒度一般為3～10um等，理論柱效可達1~16萬塔板數/米。其中，由于硅膠材料具有上述所說的機械強度良好、表面易于改性等一系列的優點，是目前應用最為廣泛的色譜填料材料。但是，基于礦物原料的傳統硅膠反相柱填料都含有一定量的金屬雜質鐵和鋁等，這些雜質會導致硅膠表面活性增加，填料表面的殘余硅羥基的酸性增強，硅膠表面因而帶有負電。在通常的分離條件下，堿性分析物質因質子化而帶正電，其色譜保留既有正常的疏水作用，又有離子交換作用；后者使得堿性化合物和螯合物的色譜峰嚴重拖尾。這不僅加大了此類物質HPLC方法的開發難度，而且會影響分析結果的準確度和重現性。因此，高純的硅膠基質填料對色譜柱的制備及分離分析都是至關重要的。如今，以高純（金屬雜質〈50ppm）多孔硅膠為基質的色譜填料已逐步代替傳統的由水玻璃制造的硅膠色譜填料成為國際色譜行業的主流產品。?

硅膠表面改性可制得選用于不同分離模式的色譜填料，這種改性與修飾一般通過三種方法實現：表面的化學修飾、整體修飾和聚合物包覆。表面的化學修飾是通過化學反應將不同的有機基團鍵合到硅膠表面的游離硅羥基上對硅膠進行改性，是目前應用最為廣泛的改性方法。目前，商品色譜填料多采用烷基改性的多孔質硅膠，其中十八烷基硅膠鍵合相（C18）是最常用的，還有辛基（C8）、丁基（C4）等硅膠鍵合相。但是，由于硅膠制備所需的高溫燒結會造成孔表面的不均勻性和高活性，從而會導致極性化合物在鍵合后硅膠分離色譜峰拖尾;此外，硅膠表面的硅醇基不能完全與有機物分子反應，殘存的硅醇基會對分離效果產生影響，特別是在分離一些易離解化合物和堿性物質時，常使色譜峰拖尾，即使對填料進行封尾處理，也不能完全消除殘存硅醇基的影響。為解決硅膠基質在色譜分離中所存在的這些問題，色譜工作者做了一系列的嘗試工作。Kirkland等人報導了采用對表面進行酸處理，可增加表面硅羥基密度，在一定程度上降低了表面活性，但仍無法解決表面非均勻性造成的堿性化合物拖尾問題；Ohstu等人采用三甲基氯硅烷對鍵合相進行封端處理可以在C18或C8相的?覆蓋率不太高時有效地降低未反應的硅羥基，隨之有很多新試劑和新方法被用于封端技術，如Sudo報導的高溫硅烷化封端技術等，但由于空間阻礙，封端反應不完全，所以此方法也不能徹底消除硅羥基；包覆技術是另一種使硅醇基失活，并在高pH值時穩定硅膠性能而發展起來的新方法，Ohstu等制備了聚合物涂敷的C18硅膠包覆相，Engelhardt等采用乙烯基三氯硅烷和丙烯酸衍生物聚合方法，常建華等在硅膠上先涂上一層聚胺，再與環氧化物反應制備包覆相，經涂敷和固化制備的固定相，其中心硅膠穩定、殘留硅醇基活性被抑制，但是，涂敷的聚合層必須很薄，否則會影響傳質，這在技術上很難。而目前國內使用的高性能色譜柱填料又基本依賴進口，因此，制備出性能優良的色譜填料對實現色譜填料的國產化具有十分重要的理論及現實意義。?

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種新型高純全多孔球形硅膠鍵合色譜固定相的制備方法及其作為反相高效液相色譜填料的應用。?

一種高純全多孔球形硅膠鍵合色譜固定相的制備方法，它是以自制的高純多孔球形硅膠為原料（其制備方法見CN201110194238.9高純、單分散硅膠基質色譜填料的制備方法），通過對硅膠進行表面活化等預處理，使得多孔硅膠微球的表面呈現出低活性、低酸性及良好的均勻性；在活化后的硅膠表面首先鍵合十八烷基二甲基甲氧基硅烷，然后再通過硅烷偶聯劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）的連接作用把碘甲烷鍵合到硅膠表面，最后使用三甲基氯硅烷進行封端處理即得全多孔球形硅膠鍵合色譜固定相。?

具體制備方法，包括以下步驟：?

A、取高純多孔球形硅膠于錐形瓶中，按10~30ml硝酸：1g硅膠的比例加入體積分數為10~30%硝酸，超聲1-2個小時后進行抽濾，水洗至中性，80~100℃烘干備用；?