[发明专利]聚乙烯醇涂覆型色谱固定相及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及亲水色谱固定相领域，更具体地说，涉及一种聚乙烯醇涂覆型色谱固定相。

背景技术

亲水作用色谱(hydrophilic interaction chromatography,HILIC)最早是由Alpert于1990年提出。其基本特点是采用类似正相色谱的固定相，而使用与反相色谱类似的流动相。它可以有效的解决反相色谱不能有效分离强极性化合物的弊端，同时又克服了正相色谱模式下极性化合物溶解度低的缺陷，而被广泛的用于强极性化合物的分离。另外，其高比例有机相的特点使之与质谱有很好的兼容性，提高了分离分析的检测灵敏度。

固定相作为亲水作用色谱的关键部件，近年来得到了迅猛发展。目前市面上大多数的HILIC固定相是由硅胶通过化学键合上中性离子、带电离子或两性离子制备得到，这些方法过程均涉及到复杂且耗时的制备过程。其中聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)固定相是通过在硅胶表面化学键合上PVA分子而得到。该固定相展示出很好的亲水性能。但固定相的制备过程复杂，且极其耗时。需要指出的是裸硅胶本身可以作为HILIC固定相，但其主要缺陷是pH适用范围有限，其表面残留的硅羟基反应易导致一些不可逆吸附，影响分析结果的重现性。一个有效的解决方式是通过在球形颗粒(硅胶)表面构建亲水性涂层，即形成硅胶微球为核，涂层为壳的核壳结构。

基于以上研究背景，发明人开发出一种聚乙烯醇涂覆型亲水色谱固定相的制备方法。利用物理涂覆原理，将聚乙烯醇涂覆于裸硅胶表面，以制备涂覆型的聚乙烯醇固定相。此方法省时且制备方法简单。该固定相具有很好的亲水特性，已成功的应用于头孢类抗生素的分离。另外，通过在聚乙烯醇溶液中添加含所需功能团的化合物，该方法可以制备出任何功能性固定相。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供聚乙烯醇涂覆型色谱固定相。

本发明的第二个目的在于提供聚乙烯醇涂覆型色谱固定相的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供聚乙烯醇涂覆型色谱固定相的应用。

为实现以上第一个目的，本发明公开以下技术方案：聚乙烯醇涂覆型色谱固定相，其特征在于，其化学结构为：

其中内核X为球形颗粒，优选硅胶、金刚石、石墨、二氧化钛和二氧化锆中的一种或几种，外壳为聚乙烯醇，波浪线部分不表示化学键，只代表一种物理涂覆的连接方式。

为实现以上第二个目的，本发明公开以下技术方案：聚乙烯醇涂覆型色谱固定相的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.配制聚乙烯醇水溶液；

b.球形颗粒表面涂覆：将球形颗粒加入到步骤a获得的聚乙烯醇水溶液中，在300～1500rpm下搅拌，混合均匀；

c.洗涤和干燥：将步骤b中的反应体系过滤，并用水洗涤固体产品，真空干燥，即可作为装柱填料。

作为一个优选方案，步骤a中在聚乙烯醇水溶液内加入含有特定官能团的，能够在水溶液溶解的添加剂。通过添加官能团的方式可制备出聚乙烯醇和所加添加剂的混合型固定相。

作为一个优选方案，所述添加剂类型包括但不限于，表面活性剂、有机胺、有机酸、冠醚、环糊精、糖和抗生素。

作为一个优选方案，步骤a中聚乙烯醇分子量范围为20000～250000。

作为一个优选方案，步骤a中聚乙烯醇水溶液浓度为0.02～0.2g/mL。

作为一个优选方案，步骤a中聚乙烯醇水溶液中加入硼酸或戊二醛作为交联剂。

作为一个优选方案，步骤b中球形颗粒为硅胶、金刚石、石墨、二氧化钛和二氧化锆中的一种或几种。

作为一个优选方案，步骤b中球形颗粒与聚乙烯醇水溶液的质量体积比为1～20/10～500。

作为一个优选方案，步骤b中拌时间为1～60min。

作为一个优选方案，步骤c中真空干燥的温度为50～200℃或者-10～-80℃。

按照上述制备方法制备获得的聚乙烯醇涂覆型色谱固定相在极性化合物分离中的应用。