[发明专利]一种树枝状碳十八二氧化硅微球固定相及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及碱性化合物的分离，具体地说是一种树枝状碳十八功能化二氧化硅微球固定相及其制备，以及其在碱性化合物分离中的应用。

背景技术

由于超过70％的药物是碱性化合物(文献1.Chen et.al“Analysis of the acid–base reaction between solid indomethacin and sodium bicarbonate using infrared spectroscopy,X-ray powder diffraction,and solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy”,《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》,2005,38(4),670-677.)，因而碱性化合物的分离是一项很有意义的工作。目前，高效液相色谱是碱性化合物分离常用的一种方式。在液相色谱中反相模式是使用最广泛的分离模式，其原因是在反相色谱中容易实现梯度洗脱；通过调节流动相pH或者使用有机添加剂可以在分离中出现多种保留机制；丰富的知识和经验对于分析一种指定的样品很方便。然而，通过反相液相色谱来分离亲水碱性化合物并不容易，例如，这些化合物在疏水固定相上不能充分地保留。添加强离子对试剂(如：表面活性剂)可以增强分析物的保留(文献2.Saxer et.al“Simultaneous determination of levodopa and 3-O-methyldopa in human plasma by liquid chromatography with electrochemical detection”《Journal of Chromatography B》,2004,802(2),299-305.文献3.Horvath et.al“Enhancement of retention by ion-pair formation in liquid chromatography with nonpolar stationary phases”《Analytical Chemistry》,1977,49(14),2295-2305.文献4.Moleman et.al“Application of a sodium gradient in dynamic cation-exchange systems for rapid analysis by high-performance liquid chromatography and electrochemical detection of urinary catecholamines after a single purification step with aluminium oxide”《Journal of Chromatography B》,1982,232(2),418-423.)。但是添加离子对试剂使得分离与质谱检测不兼容，而且这些添加物往往会强烈地粘附在固定相上这样色谱柱不容易恢复。虽然阳离子交换色谱也用于分离高极性碱性化合物，但是使用高浓度的盐溶液为流动相也使得它不能与质谱检测兼容。亲水作用色谱是分析碱性化合物的另一种方法，但是高浓度有机相的使用对环境不友好，而且对于溶解高极性碱性化合物也不利。此外，在反相色谱分析碱性化合物过程中，往往会出现严重的色谱峰拖尾和过载现象，这些问题往往与反相填料表面结构相关。对于硅胶基质的填料来说，即使使用较小的硅烷化试剂封尾，空间位阻存在使得表面硅羟基不能被彻底反应掉，因而表面仍然会有硅羟基。这些硅羟基的pKa值大约是7.1(文献5.McCalley et.al“The challenges of the analysis of basic compounds by high performance liquid chromatography:Some possible approaches for improved separations”《Journal of Chromatography A》,2010,1217(6),858-880.)，而且硅胶中的金属杂质也会增强硅羟基的酸性。流动相的pH值会影响硅羟基和碱性化合物的存在形式，例如，质子化和去质子化，因而流动相和硅胶基质固定相之间的相互作用往往涉及到疏水相互作用和离子交换相互作用。去质子化的硅羟基与质子化的碱性化合物间的强烈相互作用往往会产生慢的吸附-脱附动力学，从而造成色谱峰的拖尾。离子化羧基包埋在疏水连接剂中的硅基固定相(SiELC Primesep^TM)在低pH值分析少量样品时，得到比固定相XTerra RP-18(包埋有中性的羧酸酯基团)更好的峰形(文献6.Davies et.al“A study of retention and overloading of basic compounds with mixed-mode reversed-phase/cation-exchange columns in high performance liquid chromatography”《Journal of Chromatography A》,2007,1138(1),65-72.)。由于包埋在烷基链中离子化基团的位置与包埋在疏水连接剂下面的离子化硅羟基位置不同，这样两种固定相交换的动力学也不相同。因此，在Primesep固定相中，除了有离子交换和疏水相互作用外，可能存在其它协同相互作用。受这一结果启发，发展新作用机制的固定相对于碱性化合物的分析是很有必要的。