[发明专利]一种温度响应型的β-环糊精硅胶固定相及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相色谱固定相的制备方法，具体地说，是提供一种制备高效液相色谱温度响应型硅胶固定相的方法。

 

背景技术

 水溶性、温度敏感性聚合物是近年来十分引人注目的功能高分子材料。自上世纪70年代末发现轻度离子化的聚丙烯酰胺在特定的介质中具有体积相转变现象后，人们对引起其体积相转变的一系列因素，如：温度、压力、溶剂组成、pH值以及离子强度等都进行了深入的研究。近年来这类温敏性聚合物凝胶已在药物控制释放，物质的分离，固定化酶等领域显示出广阔的应用前景。有关在填料表面用热敏性聚合物接枝改性用于色谱固定相不断见诸报道，其主要是基于聚丙烯酰胺这类热敏性聚合物，尤其是聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)，它有低临界溶解温度(LCST)，约为32℃。当温度上升到其LCST时，聚合物分子链段构象会发生从亲水状态到疏水状态的转变。利用这一性质，可以使热敏性聚合物改性的固定相表面发生由极性到非极性的转变，从而在相转变温度前后对溶质分子产生不同的作用力，达到分离的效果。这就在原有的通过改变流动相为主要分离手段的基础上引入了新的分离方法，具有很高的应用价值。

其中对热敏性固定相研究最多的是日本的Teruo Okano [12-17]小组。最近，他们设计并合成了几种温度和 pH 双响应的色谱固定相，同时还嵌入了阴、阳离子官能基团和憎水链，在生物分子的分析与分离方面显示出巨大的潜力（参见E. Ayanao, H. Kanazawa, A. Kikuchi, T. Okano, Anal. Sci. 17 (2001) 873;C. Sakamoto, Y. Okada, H. Kanazawa, E. Ayano, T. Nishimura, M. Ando, A. Kikuchi,T. Okano, J. Chromatogr. A 1030 (2004) 247;E. Ayano, K. Nambu, C. Sakamoto, H. Kanazawa, A. Kikuchi, T. Okano, J. Chromatogr. A 1119 (1–2) (2006) 58）。这类材料主要是通过温度的改变，使聚合物分子链段构象会发生亲、疏水状态的转变，而实现分子在功能基团上的吸附与脱附。

尽管如此，目前温度敏感性色谱填料的种类还很有限，对它的保留机理有待进一步研究，因此，对温敏性色谱填料的制备和应用研究具有重要的意义。 

发明内容

鉴于上述，本发明的目的旨在提供一种温度响应型的β-环糊精硅胶固定相。这是一种新型的分离材料，这种材料结构新颖，应用灵活，可以通过柱温的控制来实现分子的有效分离，并且具有亲水色谱的特征,适用于极性和强亲水性物质、生物分子以及手性分子的分离。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种温度响应型的β-环糊精硅胶固定相，其结构式为：

一种温度响应型的β-环糊精硅胶固定相制备方法，其合成步骤为：

a.         β-环糊精衍生物的制备

将质量比为1：1-1.5：0.4-0.6的β-环糊精、对甲苯磺酰氯和氢氧化钠充分混合。在冰浴下反应5-10小时，然后过滤，调节pH至中性，洗涤，干燥，即得苯甲酰化的β-环糊精；

在苯甲酰化的β-环糊精中，加入乙二胺，每克苯甲酰化的β-环糊精所需乙二胺剂量为5-8mL，在75℃水浴中搅拌反应4小时；再向上述反应液逐滴加入到冷丙酮中，立即生成白色沉淀，减压过滤，将白色沉淀重新溶解于水/甲醇（体积比为3:1）的混合溶液中，过滤得到淡黄色澄清液体；将淡黄色澄清滤液缓慢倒入丙酮中，减压过滤收集白色沉淀；洗涤产物，干燥即得到β-环糊精衍生物；

b. 烯基硅胶的制备

将硅胶分散于无水甲苯中，每克硅胶所需无水甲苯剂量为10-50mL，再加入带双键的硅烷化试剂3-（甲基丙烯酰氧基）丙基-三甲氧基硅烷，每克硅胶所需硅烷化试剂剂量为0.5-1.5mL，在氮气保护下，搅拌回流24小时，然后用沙芯漏斗过滤，依次用二氯甲烷，丙酮，甲醇洗涤，然后在真空干燥箱中于40-60℃干燥12-24小时，即得烯基硅胶；

c. 温度响应聚合物在硅胶表面的形成