[发明专利]一种β-环糊精改性的金纳米粒子/硅胶手性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手性固定相及其制备方法，具体地说，是提供一种制备β-环糊精改性的金纳米粒子/硅胶手性固定相及其制备方法。

背景技术

液相色谱法是拆分对映体的有效手段，目前市场已经开发了多种类型的手性固定相。按照固定相的结构分类,大致可以分为Pirkle型手性固定相,超分子类手性固定相,多糖类手性固定相,大环抗生素类手性固定相,蛋白质类手性固定相,配体交换型手性固定相,分子印迹手性固定相,聚合物型手性固定相等。这些固定相都是将各种手性选择剂通过涂敷或者键合的方法固定于基质表面。

纳米技术的发展为色谱固定相的发展带来新的契机。由于纳米材料比表面积大，传质效率高，在分离科学领域表现出优异的分离选择性和分离效率。目前，一大批纳米材料(包括富勒烯、碳纳米管、聚合物球、金属氧化物和银纳米粒子等)作为一种分离介质，已经被成功的用于离子色谱、毛细管电泳、毛细管电色谱、气相色谱、微芯片电泳等领域，并且表现出优异的分离选择性和分离效率。Dun等(H.J.Duan,et al,Analytical Chemistry,76(2004)5016-5023)将纳米氧化锆层层自组装在硅胶表面作液相色谱固定相，获得规则的填料形貌，用于正相色谱分离。该固定相比表面积大，可以耐酸碱，化学稳定性好，并且渗透性好，分析物的分离效果和分离选择性得到极大地改善。Weng等(X.X.Weng,et al,Electrophoresis,27(2006)3129-3135)将牛血清白蛋白键合在碳纳米管上作芯片毛细管电色谱固定相，快速高效的分离了色氨酸对映体。Moliner-Martinez(Y.M.Martinez,et al,Electrophoresis,28(2007)2573-2579)用手性选择剂对碳纳米管改性后用作准固定相，基线分离了克洛伦特和麻黄碱对映体。由此可见，由于纳米颗粒的尺寸效应，将纳米材料引入到固定相中，固定相的手性拆分能力会得到显著提高。

尽管如此，目前将纳米材料引入液相色谱固定相的种类还很有限，因此，对此类手性固定相的制备和和应用研究具有重要的意义，将为开发新的手性固定相开辟新的路径。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的旨在提供用于液相色谱分离的一种β-环糊精改性的金纳米粒子/硅胶手性固定相及其制备方法。这是一种新型的分离材料，这种材料结构新颖，分离效率高，分离选择性好，其制备方法简单可靠，可以用于手性分离。

为实现本发明的发明目的，本发明提供的技术方案是一种β-环糊精改性的金纳米粒子/硅胶手性固定相，其结构通式为：

其中，●-代表金纳米颗粒，-代表β-环糊精。

本发明提供的另一技术方案为制备β-环糊精改性的金纳米粒子/硅胶手性固定相的制备方法，包括如下步骤：

1)巯基基团衍生的β-环糊精的制备

将β-环糊精和浓度为2～4mol/L氢氧化钠水溶液充分混合，氢氧化钠用量为β-环糊精质量的35～45％，然后将对甲苯磺酰氯逐滴加入混合液，对甲苯磺酰氯与β-环糊精质量比为1:4～8，在冰浴下反应4-8小时，然后过滤，调节pH至中性，重结晶，干燥，即得苯甲酰化的β-环糊精；

将质量比为1:1～1.5的苯甲酰化的β-环糊精与衍生试剂溶解在甲醇/水的混合液中，甲醇/水的体积比为4:1，每克苯甲酰化的β-环糊精所需甲醇/水溶液为50～80mL，反应40～60小时，抽滤，用10％的氢氧化钠水溶液溶解抽滤后所得固体，50℃下搅拌5～7小时，调节pH至2左右，最后加入三氯乙烯；每克衍生试剂加入三氯乙烯的量为2～5mL，搅拌24～36小时，抽滤，重结晶，即得巯基基团衍生的β-环糊精。

2)氨基硅胶的制备

将直径3～10μm硅胶分散于无水甲苯中，加入氨基硅烷，在氮气保护下，搅拌回流12-24小时，然后过滤，依次用二氯甲烷，丙酮，甲醇洗涤，干燥，即得氨基硅胶；其中，每克硅胶所需无水甲苯剂量为10～50mL，每克硅胶所需氨基硅烷剂量为0.5～1.5mL。

3)金纳米粒子在硅胶表面的形成

将氨基硅胶分散在0.01～0.05％的氯金酸水溶液中，加热到沸腾，然后快速加入0.5～2％的还原剂水溶液，反应10～40min后冷却到室温；此过程重复2～3次即得金纳米粒子包覆的硅胶；其中，每克氨基硅胶所需氯金酸水溶液剂量为20～50mL，每克氯金酸所需还原剂剂量为2～5g。

4)β-环糊精改性的金纳米粒子/硅胶固定相