[发明专利]一种银纳米颗粒-乳糖键合硅胶富水色谱固定相及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种液相色谱固定相的制备方法，具体涉及一种银纳米颗粒-乳糖键合硅胶固定相及其制备方法。

背景技术

食品添加剂是现代食品工业的重要组成部分。目前，因食品添加剂的使用所引起的食品安全事件也屡见不鲜，成为最近人们众说纷纭、持续关注的话题。食品添加剂并非是直接影响食品安全的罪魁祸首，只有当食品添加剂的超范围、超量使用或使用非食用物质等非法添加才会引发食品安全隐患。无论是食品添加剂还是非法添加物，绝大部分是小分子化合物，按其化学性质可划分为强极性、中等极性和弱极性三类。这三类物质中，大部分弱极性和中等极性的化合物可以用反相色谱来分离。但是反相色谱对极性食品添加剂和非法添加物无法保留或者保留很弱。虽然可以使用正向色谱来分析，但是正相色谱通常使用非极性溶剂做流动相，极性的分析物很难溶解于非极性的流动相。因此，分离极性食品添加剂和非法添加物的主要手段是亲水作用色谱(Bernal J.,et al,Journal of Chromatography A,2011,1218,7438-7452；Palma S.D.,et al,Analytical Chemistry,2011,83(21),8352-8356)。

但是，无论正相、反相还是亲水色谱，经常需要使用大量的有机溶剂，这不仅会污染环境，而且对技术人员本身都会造成一定的伤害。为了解决这个问题，富水液相色谱应运而生(Gritti F.,et al,Journal of Chromatography A,2010,1217,683-688)。这是一种绿色的色谱分离技术，它继承了亲水作用色谱的优点，可以替代亲水作用色谱来实现极性化合物的分析与分离；而且在富水液相色谱模式中，流动相水含量通常大于90％，这极大的减少有机溶剂的使用，既保护了环境，又减少对技术人员的身体伤害，还可以大大的降低检测成本，一举多得(Hartonen K.,Riekkola M.J.Trends in Analytical Chemistry,2008,27,1-14；Li Y.Y.,et al,AnalyticaChimicaActa,2012,726,102-108)。

富水液相色谱模式中，需要使用高比例的水作流动相。但是，传统的固定相，例如C18，长时间在富水流动相中使用后，柱效会严重下降，特别是当有硅羟基裸露的时候，而且分离复杂极性化合物的能力较弱。为了解决上述问题，纳米材料和乳糖引入到色谱填料中，用于改善传统色谱填料的性能。纳米材料比表面积大，传质效率高，在气相色谱、液相色谱和电色谱分析中，纳米材料固定相对分析物均显示出优异的分离选择性和分离效率(Farooq Wahab M.,et al,Analytical Chemistry,2013,85(12),5684-5691；Wu J.H.,et al,Journal of Chromatography A,2011,1218:2944-2953)。乳糖是一种双糖，英文名称为Lactose；由一分子β-D-半乳糖和一分子α-D-葡萄糖在β-1，4-位形成糖苷键相连，在水中有良好的稳定性和溶解性，将其修饰在硅胶外表面会增加固定相的亲水性和稳定性。目前，国内外的文献对于富水液相色谱的报道非常少，此类固定相的种类还十分有限，面对复杂的分离体系，欲实现复杂样品的有效分离，必须研发更多新型的、分离效能较高的并且具有良好稳定性的富水液相色谱固定相。

发明内容

本发明的目的是提供一种银纳米颗粒-乳糖键合硅胶固定相及其制备方法。

本发明提供的银纳米颗粒-乳糖键合硅胶富水色谱固定相，如式I所示，

所述式I中，●-代表银纳米颗粒，n＝1-20的整数，具体为6-10的整数。

本发明还提供了制备所述银纳米颗粒-乳糖键合硅胶固定相的方法，包括如下步骤：

将银纳米颗粒修饰的乳糖分散于无水N,N-二甲基甲酰胺中，再加入聚丙烯酰氯硅胶，在氮气保护下进行取代反应，反应完毕得到所述银纳米颗粒-乳糖键合硅胶固定相。

上述方法中，所述聚丙烯酰氯硅胶中的硅胶为球形硅胶，直径为4-6μm，孔径10-50nm，比表面积300-500m²/g；

所述银纳米颗粒修饰的乳糖与DMF的用量比为1g：50-100mL；

所述银纳米颗粒修饰的乳糖与聚丙烯酰氯硅胶的质量比为0.5：1-2；

所述取代反应步骤中，温度为55-65℃，具体为60℃，时间为10-30小时，具体为20小时。