[發(fā)明專利]一種弱酸陽離子交換固定相的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610024574.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105664886A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軍偉;鐘乃飛;朱巖
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州飛山浩科技有限公司
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;B01J39/18;B01J39/26;B01D15/36;B01D15/32;B01D15/42
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 唐銀益

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離子色譜固定相的制備方法，具體地說，是一種弱酸陽離子 交換固定相的制備方法。

背景技術(shù)

硅膠作為一種大家熟知的固定相基質(zhì)，具有較強的機械強度和易于化學(xué)修飾 等特點，已被廣泛用于反相色譜固定相體系；但硅膠基質(zhì)耐受pH值范圍有限(通 常為2-8)，對流動相酸堿性有限制，阻礙了其進一步應(yīng)用。而聚合物固定相如高 交聯(lián)苯乙烯-二乙烯基苯有機聚合物，可以耐受較寬的pH值范圍，具有相對良好 的機械強度，已廣泛用于離子色譜固定相體系；同時，單分散的微米級聚合物微 球作為色譜填料，不僅可以降低柱壓，還可以顯著提高柱效，特別適合用作離子 色譜固定相的基質(zhì)；因此，耐受更寬的pH值范圍和良好機械強度的有機聚合物微 球必將成為色譜填料基質(zhì)發(fā)展的趨勢。目前，高交聯(lián)苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球 作為固定相基質(zhì)的研究報道較多，但高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共 聚微球的研究報道較少。然而，高交聯(lián)苯乙烯-二乙烯苯共聚微球不容易進行衍生 化反應(yīng)，限制其進一步應(yīng)用；而高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微 球含有大量的環(huán)氧基，易于進一步的衍生化反應(yīng)，具有良好的發(fā)展應(yīng)用前景。

本發(fā)明通過兩步溶脹法制備了一種新型的高交聯(lián)單分散的甲基丙烯酸縮水甘 油酯-二乙烯基苯共聚微球，微球具有良好的單分散性、良好的機械強度和易于化 學(xué)修飾等特性，非常適合用作液相色譜固定相填料基質(zhì)；

本發(fā)明以該微球為基質(zhì)，采用化學(xué)鍵合法制備了一種弱酸陽離子交換固定相。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對色譜填料基質(zhì)無機硅膠不耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定性差以及現(xiàn)有高交聯(lián) 苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球不易進行化學(xué)修飾的缺點，制備了一種新型的耐受酸 堿、具有良好機械強度和易于化學(xué)修飾的高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基 苯共聚微球作為色譜填料基質(zhì)，同時制備了以該微球為基質(zhì)的弱酸陽離子色譜固 定相。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種以高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯微球為基質(zhì)的 弱酸陽離子色譜固定相的制備方法，采用分散聚合法制備單分散的線性聚苯乙烯 種子微球；采用兩步種子溶脹法，制備高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯 共聚微球；以丁二酸酐，鄰苯二甲酸酐，馬來酸酐和馬來酸為反應(yīng)原料，制備了 一種弱酸型陽離子色譜固定相。

作為進一步地改進，本發(fā)明在單分散的線性聚苯乙烯種子微球制備過程中， 反應(yīng)介質(zhì)為乙醇水溶液，體積濃度為75～100％，單體苯乙烯的質(zhì)量濃度為總量的 5～30％，穩(wěn)定劑聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量為反應(yīng)介質(zhì)質(zhì)量的0.5～4％，引發(fā)劑偶氮 二異丁腈質(zhì)量為單體質(zhì)量的1～5％，反應(yīng)溫度為40～85℃，攪拌速度為100～400 r/min，反應(yīng)時間為12～24h。

作為進一步地改進，本發(fā)明在兩步種子溶脹法制備高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘 油酯-二乙烯基苯共聚微球的過程中，單體甲基丙烯酸縮水甘油酯質(zhì)量濃度為總有 機相的5～40％，交聯(lián)劑二乙烯基苯的質(zhì)量為總有機相質(zhì)量的10～75％，乳化劑十二 烷基硫酸鈉質(zhì)量為總有機相質(zhì)量的2～4％，穩(wěn)定劑聚乙烯醇質(zhì)量為總質(zhì)量的 0.5～5％，引發(fā)劑過氧化苯甲酰質(zhì)量為單體質(zhì)量的0.4～1.5％，致孔劑甲苯質(zhì)量為總 有機相質(zhì)量的20～70％，溶脹比為10～70倍，乳化溫度為20～35℃，反應(yīng)溫度為 60～85℃，攪拌速度為100～300r/min，反應(yīng)時間為12～48h，制備的高交聯(lián)甲基丙 烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球粒徑在6-8μm之間。

作為進一步地改進，所述聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的交 聯(lián)度通過調(diào)節(jié)聚甲基丙烯酸縮水甘油酯和二乙烯基苯的比例進行控制。

作為進一步地改進，所述聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的粒 度通過致孔劑、交聯(lián)劑、分散穩(wěn)定劑溶度、乳化溫度、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑濃度以 及溶脹比的選擇來控制。

作為進一步地改進，本發(fā)明在修飾高交聯(lián)甲基丙烯酸縮水甘油酯-二乙烯基苯 共聚微球的過程中，以過量的丁二酸酐，鄰苯二甲酸酐，馬來酸酐和馬來酸為反 應(yīng)原料，加熱160-180℃，50-100rpm攪拌反應(yīng)。

作為進一步地改進，本發(fā)明制備的弱酸陽離子交換固定相用勻漿法裝柱，并 對其色譜性能進行表征，通過色譜性能評價，可以實現(xiàn)一價和二價金屬離子的等 度淋洗分離。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：