[发明专利]一种兼具亲水离子交换和反相离子交换两种分离模式色谱柱的原料配方和制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电色谱技术领域，更具体涉及一种兼具亲水离子交换和反相离子交换两种分离模式色谱柱的原料配方和制备方法。

背景技术

微柱高效液相色谱(μ-HPLC)又称毛细管液相色谱(capillary-HPLC)，是近几年发展起来的一种色谱微分离技术。毛细管电色谱(CEC)是毛细管液相色谱和毛细管电泳(CE)相结合的微分离技术，其流动相由管内电渗流驱动，它同时具了高效液相色谱的高选择性和毛细管电泳的高效性。微柱高效液相色谱和毛细管电色谱，都具有流动相和样品消耗量低，环境污染小，分离效率高，易于与其他检测方法连用等优点，因此在生化、医药、环境等领域发挥重要作用。

目前用于这两种方法的色谱柱主要分为三种类型：毛细管填充柱、毛细管开管柱及毛细管整体柱。填充柱近年发展较快，但其装填困难，需要很高的装柱技巧；而且毛细管两端须烧结柱塞，使得色谱柱易脆，不方便使用，同时柱塞的存在通常会引起气泡的产生，可能导致实验运行过程的中断。开管柱虽无封口问题，能够获得较高的柱效，但其相比小、样品容量低、检测困难，因而也受到一定的限制。整体柱是一种用有机或无机聚合方法在毛细管柱内进行原位聚合的连续床固定相。由于其具有优异的通透性、高空间利用率、制备简单、传质速度快、低柱压和无需烧结柱塞等优点，因而成为解决μ-HPLC和CEC发展瓶颈的一个理想方法。

迄今为止，色谱柱按照分离模式，主要分为：反相色谱、正相色谱、亲水相互作用色谱、离子色谱、体积排阻色谱等。整体色谱柱也主要分为这几类。最近几年，随着整体柱制备技术的发展，整体柱的分离模式已经不再是这些单一的种类。混合模式整体柱——如反相阴离子交换(Fu，H.，Xie，C.，Xiao，H.，Dong，J.，Hu，J.，Zou，H.，J.Chromatogr.A 2004，1044，237-244)、反相阳离子交换(Wu，R.A.，Zou，H.F.，Fu，H.J.，Jin，W.H.，Ye，M.L.，Electrophoresis 2002，23，1239-1245)、亲水阴离子交换(Ye，F.，Xie，Z.，Wong，K.，Electrophoresis 2006，27，3373-3380)等，因其具有多重的分离性能、更强大的分离能力，逐渐受到了色谱工作者的重视。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具亲水离子交换和反相离子交换两种分离模式色谱柱的原料配方和制备方法；原料易得，制备方法简单，不再需要在柱子两端烧塞子，避免了填充毛细管柱的困难，同时制备的整体色谱柱有优异的通透性、高空间利用率、制备简单、传质速度快、低柱压等优点，相对于单一混合模式的整体色谱柱，本发明的整体色谱柱可以简便地通过调整流动相中乙腈的比例在同一根色谱中实现不同模式的分离；既可以实现极性化合物的分离，也可以实现非极性化合物的分离。

本发明的兼具亲水离子交换和反相离子交换两种分离模式整体色谱柱的原料配方中各组分的重量百分比为：基质单体19.5～59.5％；离子型单体0.1～0.8％；引发剂0.3～2.0％；致孔剂40.0～80.0％。其中，基质单体是由甲基丙烯酸缩水甘油酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯组成，甲基丙烯酸缩水甘油酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯的重量百分比分别为：40.0～90.0％，10.0～60.0％。离子型单体为甲基丙烯酸丙基磺酸酯、甲基丙烯酸乙基磺酸酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基甲磺酸铵、N，N-二甲基胺乙基甲基丙烯酸酯或N，N-二甲基烯丙基胺中的一种；所述致孔剂为苯、甲苯、庚烷、异辛烷、环己醇、十二醇、丙醇、1，4-丁二醇、N，N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、水、乙二醇、聚乙二醇中的一种或几种或所述苯、甲苯、庚烷、异辛烷、环己醇、十二醇、丙醇、1，4-丁二醇、N，N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、水、乙二醇、聚乙二醇的同系物或异构体中的一种或几种；引发剂为偶氮二异丁腈、正丁基锂、过硫酸铵或过氧化苯甲酰中的一种。

本发明的具体制备步骤如下：

1)  毛细管的预处理：用0.1～1mol/L的HCl溶液冲洗毛细管空柱15～30分钟，然后用去离子水冲洗10～15分钟，接着用0.1～1mol/L的NaOH冲洗2～4小时，再用甲醇冲洗15～20分钟，氮气吹干待用；

2)  毛细管壁的硅烷化：在步骤1)处理过的毛细管中注入甲醇与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1∶1～2∶1的混合物，在40～60℃下反应12～24小时，使毛细管壁上键合一层带烯基的硅烷化物质；然后用甲醇冲洗10～15分钟；在50～70℃下用氮气吹干毛细管；