[發明專利]一種親水相互作用色譜固定相及其制備方法

在審

• 申請號: 201610207473.8
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN107262076A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 康經武;邱丹葉
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙)31258
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明是涉及一種親水相互作用色譜固定相及其制備方法，屬于色譜分析技術領域。

背景技術

親水相互作用色譜(Hydrophilic Interaction Chromatography,HILIC)作為一種高效液相色譜技術，在強極性和離子型化合物如氨基酸、碳水化合物和多肽等的分離分析中發揮著重要作用。近年來，隨著蛋白組學、糖組學、代謝組學等生命科學領域對極性化合物分離需求的增加，親水相互作用色譜得到了快速發展。

作為色譜技術的核心，固定相材料的發展直接影響著色譜分離的選擇性和分離效率，制約著親水相互作用色譜的應用和推廣。HILIC固定相種類繁多，早期HILIC的固定相主要是NPLC(Normal Phase Liquid Chromatography，正相色譜)的固定相，如純硅膠、氨基鍵合相、氰基鍵合相、二醇基鍵合相。但是，這些固定相均存在一定的缺陷，例如：純硅膠柱在中性或堿性條件下，由于沒有任何鍵合相的保護，硅膠顆粒容易溶解，穩定性較差，親水性不強，對極性化合物的保留較弱，且分離選擇性相對不足；氨基鍵合相與酸性化合物結合能力強，對一些強酸性化合物容易產生死吸附，在分離一些還原糖時，氨基容易與醛基形成席夫堿，改變鍵合相和分析物的性質，并且氨基柱穩定性較差，鍵合相容易流失；氰基鍵合相極性弱，對親水性化合物的保留差，二醇基鍵合相為非離子型鍵合相，具有一定的氫鍵作用，其表面極性大于氰基鍵合相，然而相比于硅膠柱其親水性較差，因此，氰基和二醇基鍵合相的應用領域較少。

隨著研究的深入，目前通常采用的HILIC固定相主要以硅膠基質為基礎，采用降低表面硅羥基密度或共價連接極性配基的方式合成，例如：將含酰胺基、羥基、兩性離子等強極性基團的分子鍵合到基質表面。采用的基質通常為硅膠基質，少部分為聚合物基質。這些固定相較以往的固定相而言，其分離效率和分離選擇性有所提高，但是仍然存在一定的缺陷，例如：流動相中需要添加緩沖鹽，操作較為繁瑣，成本較高；分離過程液相的流速范圍為毫升至微升，導致進樣量多，樣品濃度高，靈敏度低，從而導致分析效果較差等。

N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是水溶性非離子型高分子化合物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的前體。聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)是一種具有溶解性、低毒性、生物相容性、成膜性、化學穩定性、生理惰性等優異性能的均聚物，廣泛應用于醫療衛生、日用化工、食品、飲 料、釀造、紡織印染、新材料等領域，但目前還沒有關于聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)用于制備親水相互作用色譜固定相的相關報道。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種親水相互作用色譜固定相及其制備方法。

本發明所述的親水相互作用色譜固定相，是指在多孔硅膠表面鍵合有聚乙烯基吡咯烷酮的硅膠整體柱或在毛細管內壁直接鍵合有聚乙烯基吡咯烷酮的毛細管整體柱。

作為優選方案，所述硅膠整體柱的制備包括如下步驟：

a)無機硅膠整體柱的制作：先將聚乙二醇、尿素用醋酸溶解，使形成均相透明溶液，然后加入四甲氧基硅烷，攪拌使四甲氧基硅烷完全水解得到聚合液，再在氮氣保護下將聚合液灌入毛細管柱中，兩端封口后在35～45℃陳化反應15～25小時，得到無機硅膠整體柱；

b)無機硅膠整體柱的中孔制備：對步驟a)制得的無機硅膠整體柱采用程序升溫方式升溫至120℃進行熱處理以制備中孔，得到具有雙孔結構的無機硅膠整體柱；

c)無機硅膠整體柱的老化：分別用水和甲醇依次沖洗步驟b)制得的具有雙孔結構的無機硅膠整體柱，接著室溫干燥直至甲醇全部揮發，再采用程序升溫方式升溫至320℃進行老化處理；

d)無機硅膠整體柱的活化：先采用4～8M的濃鹽酸活化5～7小時，隨后用水沖洗至中性，接著用甲醇沖洗、氮氣干燥，再在175～185℃加熱0.5～1.5小時；

e)硅烷化修飾：先將γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷(簡稱γ-MAPS)的甲醇溶液灌入經步驟d)活化處理后的無機硅膠整體柱中，再在55～65℃反應10～14小時，接著用甲醇沖洗、氮氣干燥，得到硅烷化修飾的硅膠整體柱；

f)N-乙烯基吡咯烷酮修飾：先將N-乙烯基吡咯烷酮和偶氮二異丁腈用甲醇和二甲苯的混合溶劑超聲溶解，然后將混合溶液灌入到硅烷化修飾的硅膠整體柱中，再在75～85℃反應10～14小時，接著用甲醇溶劑沖洗，用流動相平衡后備用。