[发明专利]一种寡聚乙二醇键合硅胶固定相及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及色谱固定相，具体的说是一种寡聚乙二醇固定相及其制备方法；其是采用click chemistry作为键合反应方法的寡聚乙二醇键合固定相。

技术背景

高效液相色谱是现代科学研究中广泛使用的分离分析和分离制备方法，固定相是其核心技术之一。C18是当前应用最为广泛的高效液相色谱固定相，能在反相色谱模式下分离绝大部分弱极性和中等极性有机化合物。但是，C18固定相的分离主要依靠单一的疏水作用力，分离选择性受到一定的限制，例如对于位置异构体等难分离物质对的分离选择性十分有限。另外，现代生命科学，环境科学，材料科学等的发展，向色谱分离提出了更高、更严峻的挑战，色谱分离所面对的对象已从简单体系发展到复杂体系。对于复杂体系的分离，受分离选择性和色谱峰容量的限制，一维分离不可能实现复杂体系的高效分离，需要发展二维色谱分离技术。二维色谱技术的关键就是柱系统在分离选择性上的互补性。因此，研发新型高效液相色谱固定相对于高效液相色谱的发展和满足复杂体系的高效分离要求都具有十分重要的意义。理想的新型高效液相色谱固定相除了具备高柱效，峰对称性好，重现性好，使用寿命长等基本的色谱分离要求以外，还应该满足以下几个方面的条件：能在常用反相模式下和C18类似的广谱分离选择性(即对大多数有机化合物都具有很好的分离选择性)；同时能具有多重作用力以实现对难分离物质对的分离；与C18在分离选择性上具有很好的互补性。

发展新型反相固定相受到了广泛关注，发展了C8，苯基，酚基，氰基等多种与C18有一定互补性的反相固定相。近年来，还出现了环境敏感的分离材料，通过改变柱温或者流动相pH等来调控固定相的疏水性，从而实现分离。2002年，Supelco公司推出了PEG固定相，是一种结构新颖的新型反相固定相。这些反相固定相在一定程度上能和C18有一定的互补性，在某些化合物的分离上显示出很好的分离效能。但是，还没有得到广泛认可与应用并且能与C18相媲美的反相固定相。因此，发展新型反相色谱固定相具有十分重要的意义和广阔的前景。

从分子结构上看，最成功的C18固定相是一个长度适中的柔性疏水性链状分子。虽然疏水性是决定分离选择性的主要因素，但是链的柔性、链的长度可能对分离性能产生重要影响。从分子结构类似性的角度设计和制备新型反相色谱固定相未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种寡聚乙二醇键合硅胶固定相及其制备方法，该固定相具有C18类似的柔性链状结构，并且链长度适中，同时具有较好的疏水性和亲水性。该固定相的制备方法简单，用途广泛。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种寡聚乙二醇键合硅胶固定相，其为高效液相色谱固定相，键合相为聚合度2-10的寡聚乙二醇分子，其结构如下：

其中，X为-OCH₃或-OCH₂CH₃，n＝2-10。

聚合度2-10的寡聚乙二醇可以是单一化合物，如二聚乙二醇、三聚乙二醇、四聚乙二醇、五聚乙二醇、六聚乙二醇、七聚乙二醇、八聚乙二醇、九聚乙二醇、十聚乙二醇，也可以是它们的混合物，如平均分子量为200的聚乙二醇(PEG200)，平均分子量为300的聚乙二醇(PEG300)，平均分子量为400的聚乙二醇(PEG400)。

本发明还提供了上述固定相的制备方法，包括如下步骤：

a.硅胶表面引入叠氮基团

在有机溶剂中加入硅烷偶联剂、叠氮化钠和催化剂，硅烷偶联剂、叠氮化钠与催化剂的摩尔比为1∶1.2-3∶0.01-0.1，于60～130℃条件下反应8～24小时，然后加入经160℃加热6～18小时的微球型硅胶，每克硅胶所需硅烷偶联剂为2-8mmol；在60～130℃条件下继续反应12～24小时，用砂芯漏斗过滤，依次用二氯甲烷，乙醇，水，丙酮洗涤，所得固体于真空干燥箱中40～80℃条件下干燥6～12小时，即得(3-丙基)叠氮基硅胶；

步骤a所用硅烷偶联剂有如下结构：

其中，X为-OCH3或-OCH2CH3，A为Cl^-或Br^-。

所用有机溶剂为乙腈、甲苯或N，N-二甲基甲酰胺，每克硅胶所需有机溶剂的量为5-30ml；催化剂为碘化钠或者碘化钾；球形硅胶是粒径和孔径均匀的全多孔硅胶小球，粒径为5～40μm，孔径为60～300A。

b.寡聚乙二醇分子修饰炔基