[发明专利]限进型聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)包覆硅胶色谱填料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种限进型聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)包覆硅胶色谱填料及制备方法，属于新型色谱分离材料的领域。这种限进型多功能分离材料可应用于生物或环境样品中疏水性小分子物质的萃取和直接进样色谱分离分析，免去蛋白沉淀等前处理过程，达到对于生物复杂体系中小分子物质进行高效分析测定的目的。 

背景技术

生物和环境样品基体成分复杂、待测物浓度很低，需要在测定前进行适当的前处理。由于固相萃取具有回收率较高、试剂消耗少和易于实现自动化等优点，已经成为最为常用的样品前处理方法，而疏水性色谱固定相是常用的色谱固相萃取材料。但是，使用这类色谱材料分离、富集生物样品中的小分子待测物时，样品中的生物大分子会在材料表面发生变性并吸附在表面上，造成填料孔堵塞、柱效降低，严重干扰色谱方法的应用。 

为了解决这个问题，研究工作者进行了多功能固定相材料的研究工作，制备了不同类型的限进材料(restricted access material)。限进材料通过一定的孔径或者以一定结构的聚合物链形成大分子扩散障碍，使得生物样品中的大分子不能进入吸附剂的小分子结合层，而且限进材料外表面亲水，因此生物大分子不会发生变性和不可逆吸附。将这种材料应用于生物样品的色谱分析时，大分子物质在死时间下被洗脱除去，而小分子可以进入填料的内层，与能够结合小分子的固定相内层相互作用，从而免去沉淀蛋白的前处理过程，实现对小分子分析物的快速萃取和色谱分离。 

近年来，限进填料已有文献报道(Anal.Bioanal.Chem.，2006，384：1462-1469；J.Chromatogr.B，2004，801：141-156)，但文献的一些方法在合成中要通过酶解的方式在硅胶外表面引入亲水基团，导致成本较高，而我国尚无商品化的限进色谱材料。 

为了发展应用于生物样品快速分析的材料，我们进行了以活性自由基法合成新型限进材料的研究，方法利用键合于硅球表面的引发剂进行ATRP(Atom Transfer RadicalPolymerization，原子转移自由基聚合)反应、接枝聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)包覆层，在疏水性高分子包覆层上，再接枝线性聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、水解后得到亲水聚合物链，制备了能够排阻大分子、结合小分子的限进型聚合物包覆硅胶色谱填料。 

发明内容

本发明的目的是提供一种限进型聚[甲基丙烯酸甘油酯-g-(苯乙烯-co-二乙烯苯)]包覆硅胶色谱填料及其制备方法。改性后的硅胶表面具有两种不同化学结构层，即内层为聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)或聚苯乙烯，能以疏水作用结合药物，对含苯环的化合物具有独特的选择性；外层为可以排阻蛋白的亲水性聚甲基丙烯酸甘油酯。这种多功能的限进分离材料可以作为生物样品及环境样品分析的色谱固定相或固相萃取材料，具有结合疏水性小分子、排阻生物大分子的功能，能够在免去蛋白沉淀的前处理过程的情况下对生物复杂样品中的疏水性 化合物进行有效分离，可以作为色谱固定相或固相萃取剂，进行生物或环境样品中小分子化合物的直接进样分离提取及测定，达到对生物体系中小分子物质的高效分析测定的目的。 

本发明提供的限进型聚[甲基丙烯酸甘油酯-g-(苯乙烯-co-二乙烯苯)]包覆硅胶色谱填料是以色谱用硅胶为核、一定交联度的聚(苯乙烯-co-二乙烯基苯)或线性聚苯乙烯为疏水内层、聚甲基丙烯酸甘油酯为亲水外层的双聚合层结构的分离萃取材料。合成中首先在硅胶表面包覆聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)，然后再接枝聚甲基丙烯酸甘油酯为限进层，其表达式如下：Silica-g-p(St-co-DVB)-g-pGMMA，其中，Silica为多孔硅胶，g表示接枝，p(St-co-DVB)表示苯乙烯-二乙烯苯共聚合物，其中，二乙烯苯比例可以是0-100％；pGMMA表示聚甲基丙烯酸甘油酯。 

所述的聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)包覆后的硅胶碳含量为23-30％； 

所述的聚甲基丙烯酸甘油酯接枝后的限进层厚度以限进层的碳含量予以表征，限进层的碳含量为4-5％。 

所述的硅胶的粒径为10-80微米，孔径为 

所述的聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)可以用用聚苯乙烯代替(即苯乙烯-co-二乙烯苯中，二乙烯苯比例为0)。 

以聚(苯乙烯-co-二乙烯基苯)为内层的限进聚合物包覆硅胶结构如图5所示： 

本发明提供的限进型聚[甲基丙烯酸甘油酯-g-(苯乙烯-co-二乙烯苯)]包覆硅胶色谱填料的制备方法包括如下步骤：