[發明專利]氧化石墨烯鍵合的毛細管電色譜整體柱及其制備方法

在審

• 申請號: 201610058290.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105709707A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 王園朝;趙紅巖;程和勇;沈依俐
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01D15/22;B01D15/38
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發明提供了一種氧化石墨烯鍵合的毛細管電色譜整體柱，其制備方法為：將GO與DMF混合，超聲分散后加入pAS和DCC，于40～80℃、避光、氬氣保護條件下攪拌反應12～48h，之后反應液經過濾，得到pAS?GO；將其與環己醇混合，超聲分散后加入苯乙烯、DVB、甲苯、自由基引發劑、AMPS，繼續超聲分散后通入氮氣，得到反應混合液；將所得反應混合液引入預處理過的毛細管內預設固定相的位置，然后將毛細管兩端用硅膠封口，置于40～100℃下進行固化反應6～24h，之后毛細管經后處理，制得所述氧化石墨烯鍵合的毛細管電色譜整體柱；本發明反應過程簡單，步驟少，反應條件可控，制備效果更理想。

(一)技術領域

本發明涉及一種毛細管電色譜整體柱，特別涉及一種氧化石墨烯鍵合的毛細管電色譜整體柱及其制備方法。

(二)背景技術

石墨烯(G)是碳原子以sp2雜化軌道構成二維六角型蜂巢晶型，石墨烯氧化得到氧化石墨烯(GO)。兩者均具有大的比表面積、較強的熱穩定性、良好的導電性等性能。與G相比，GO表面含有大量的羥基、羧基以及烷氧基等活性基團，具有更好的分散性、水溶性和可修飾等性能。由于GO具有較強的π-π電子堆積效應，可作為吸附劑用于樣品中多環芳烴和含苯環類物質的萃取、富集等前處理(Tang et al.,J.Am.Chem.Soc.132(2010)10976；Gulbakan et al.,J.Am.Chem.Soc.132(2010)17408；Liu et al.,Angew.Chem.Int.Ed.50(2011)5913)。如Liu等(Liu et al.,Angew.Chem.Int.Ed.50(2011)5913)在修飾了氨基化硅膠顆粒表面通過酰基化反應引入氧化石墨烯，得到具有親水性(正相，NP)的固定相(GO@Silica)，繼而用水合肼還原GO@Silica得到具有疏水性(反相，SP)的固定相(G@Silica)，最后將兩類固定相作為固相萃取的吸附劑分別富集極性和非極性小分子、蛋白質大分子等。Tong等(Tong et al.,Analyst 138(2013)1549)利用在柱內原位3步反應法制備了石墨烯/氧化石墨烯鍵合的富集整體柱，富集尿液中肌氨酸并利用LC－MS/MS檢測，富集倍數達到了32倍。其聚合過程為：首先將甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)與乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)在空柱內原位聚合，再在其表面通過酰基化反應引入二乙胺，然后利用二乙胺上另一個胺基與氧化石墨烯以酰胺鍵結合，獲得具GO/G鍵合整體柱。Zhang等(Zhang et al.,J.Chromatogr A 1307(2013)135)利用上述方法還成功地制備了修飾了石墨烯和氧化石墨烯功能基團的SiO2液相色譜填充柱，分別應用于苯胺類和稠環芳烴類物質的分離。

利用同樣的原理，人們開展了含石墨烯功能基團的開管柱制備方法的研究。Qu等(Qu et al.,Anal.Chem.84(2012)8880)以3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷為偶聯劑，通過酰基化反應將GO引入到毛細管內壁中，進一步通過水合肼還原氧化石墨烯為石墨烯制備了含石墨烯功能基團的開管柱，分別應用于毛細管電色譜(Qu et al.,Anal.Chem.84(2012)8880)和氣相色譜(Qu et al.,Anal Chim Acta 757(2012)83)中，成功分離了多環芳烴類、蛋白質類物質和醇類、芳香類物質。Xu等(Xu et al.,J.Chromatogr.A 1284(2013)180)和Ye等(Ye et al.,Electrophoresis 34(2013)841)也同樣制備了含氧化石墨烯功能基團的電色譜開管柱分別用于苯類同系物分離和兩種手性物質的對映體拆分。Liu等(Liu et al.,Electrophoresis 34(2013)1869)則利用毛細管內壁的－O-通過靜電吸附的方式先吸附聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)，使其表面帶上正電荷－NH2+，然后通入GO溶液，利用其表面的－COO-吸附在PDDA涂層上，得到一類含GO功能基團的電色譜開管柱，用于3種稠環芳烴的分離。