[发明专利]一种金纳米颗粒-多糖键合硅胶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，具体涉及一种金纳米颗粒-多糖键合硅胶固定相及其制备方法。

背景技术

食品添加剂在食品生产中被广泛使用，是现代食品工业的重要组成部分。据国家规定，允许在食品中使用的添加剂只有2000多种，而部分不法厂商缺失诚信，在加工食品中添加一些非法成份，来增加食品的色泽、口感或假冒主成份。例如，乳品中双氰胺、三聚氰胺事件、“皮革奶”事件、豆油中添加叶绿素铜钠充当橄榄油等事件，非法添加物的滥用带来的危害至今仍谈及色变。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，其中又有很大一部分是强极性和亲水性的。目前，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(Nuijs A.L.N.,et al,Journal of Chromatography A,2011,1218,5964-5974；Walker S.H.,et al,Analytical Chemistry,2012,84,8198-8206)。

但是，在亲水作用色谱中，流动相通常使用高比例的乙腈，含量约70-95％。乙腈是一种有害溶剂，大量使用会对环境和人类造成消极的影响。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，不但继承了亲水作用色谱的优点，可以替代亲水作用色谱对极性化合物高效分离；而且在富水液相色谱模式中，流动相由高比例的水组成(通常水含量>90％)，减少有害溶剂的使用，有助于绿色液相色谱的实现，既保护了环境，符合可持续发展理念，又可以大大的降低检测成本，有利于参与市场竞争(Hartonen K.,Riekkola M.J.Trends in Analytical Chemistry,2008,27,1-14；Pereira A.S.,et al,Journal of Separation Science,2009,32,2001-2007)。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、具有良好的稳定性并且分离效能较高的富水液相色谱固定相。

富水液相色谱模式中，需要使用富水的流动相，这对分离材料的使用寿命是一个极大的考验。一般的固定相，例如C18，长时间使用富水流动相后，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，纳米材料和天然多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，已经被成功的用于离子色谱、毛细管电色谱、气相色谱和芯片液相色谱等领域，并且表现出优异的分离选择性和分离效率(Xu L.,et al,Journal of Chromatography A,2014,1323,179-183；Qu Q.S.,et al,AnalyticaChimicaActa,2008,609,76-81)。苦瓜多糖是从葫芦科植物苦瓜中提取的一种多糖，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种金纳米颗粒-多糖键合硅胶固定相及其制备方法。

本发明提供的金纳米颗粒-多糖键合硅胶固定相，其结构通式如式I所示，

所述式I中，●-代表金纳米颗粒，n为40-70的整数。

本发明提供的制备所述金纳米-多糖键合硅胶固定相的方法，包括如下步骤：

将羧基化的金纳米颗粒分散于无水有机溶剂中，加入催化剂搅拌3-5小时后，再加入表面键合多糖的硅胶于室温搅拌进行酯化反应12-24小时，得到所述金纳米颗粒-多糖键合硅胶固定相。

上述方法中，所述羧基化的金纳米颗粒为球形，粒径为10-50nm；

所述表面键合多糖的硅胶中的硅胶为球形硅胶，直径为4-6μm，孔径为10-50nm，比表面积为300-500m²/g；

所述无水有机溶剂选自无水N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种；

所述催化剂为4-二甲氨基吡啶和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐；所述4-二甲氨基吡啶和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的质量比为1：2；

所述羧基化的金纳米颗粒与所述无水有机溶剂的用量比为100mg：10-50mL；