[发明专利]咪唑型两性离子毛细管整体柱的制备方法及其用于极性有机小分子的分离

说明书

技术领域

本发明涉及毛细管液相色谱固定相，特别是一种咪唑型两性离子液体亲水作用毛细管整体柱的制备方法及其对极性有机小分子的亲水分离作用。

背景技术

近年来，作为反相液相色谱的补充，亲水作用色谱（HILIC）在极性分子的分离得到了广泛地关注。HILIC采用正相色谱的极性固定相，以水-有机相作为流动相。其流动相与反相色谱的流动相相似，但是有机溶剂的含量比反相色谱的有机溶剂含量高，解决了极性样品的溶解性问题，提高了与质谱检测的兼容性。但是，极性固定相种类的有限性制约了HILIC对多种极性分子分离分析的需求。当前发展新型的亲水性固定相是极性分子研究的活跃领域，以拓宽极性分子的应用范围。

离子液体具有挥发性低、热稳定性和化学稳定性好、与水和有机溶剂可调的粘性和溶解性、以及对有机物与金属离子良好的萃取性能的优点，在分析化学领域得到了较快的发展。在液相色谱领域，除了作为流动相中的添加剂，离子液体修饰的硅胶填料展现了优异的分离性能。Pino等（V.PinoandA.M.Afonso,Anal.Chim.Acta,2012,714,20-37）综述了二十几种离子液体修饰的硅胶填料，只涉及到一种两性离子液体修饰的硅胶填料，但是，该固定相未应用于HILIC分离。此外，许国旺研究组（L,Qiao,A.Dou,X.Shi,H.Li,Y.Shan,X.LuandG.Xu,J.Chromatogr.A,2013,1286,137-145）发展了一种咪唑两性离子核-壳型硅球色谱固定相并应用于HILIC的分离，得到了较好得分离效果。

以上发展的两性离子液体修饰的固定相，均是基于硅胶基质的。相对于装填硅胶填料的色谱柱而言，采用毛细管整体柱作为液相色谱分离柱，不仅省去了繁琐的填装过程，无需装填筛板或者烧结柱塞，而且整体材料中特有的穿透孔为液体的流动提供了大孔通道，以对流传质取代了缓慢的扩散传质，使得传质阻力明显减小，有利于分离效率的提高，因而得到了越来越多的关注。虽然，离子液体修饰的有机聚合物整体材料在电色谱分离方面有较多的报道，但是，在HILIC分离中，只涉及一种基于吡啶阳离子的两性离子整体柱（Z.Jiang,N.W.Smith,P.D.FergusonandM.R.Taylor,J.Sep.Sci.,2009,32,2544-2555），该整体柱以1-（3-磺酸丙基）-4-乙烯基吡啶鎓内盐为功能单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、甲醇和水作为致孔剂，由于高比例致孔剂水的存在，降低了交联剂的溶解性，导致其重现性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种咪唑型两性离子液体亲水作用毛细管整体柱的制备方法，用于极性有机小分子如三聚氰胺、核苷、碱基和有机酸的（HILIC）分离。

本发明采用以下技术方案实现上述目的：

咪唑型两性离子液体亲水作用毛细管整体柱的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将石英毛细管依次用0.5mol/L盐酸、蒸馏水、0.5mol/L氢氧化钠、蒸馏水和甲醇冲洗后，用氮气将其吹干，将体积比为1：1的γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的甲醇溶液注入到上述毛细管内，在室温下静置反应12小时，随后用甲醇冲洗，在70°C的氮气流下干燥1小时备用。

（2）将1-磺酸丁基-3-乙烯基咪唑内盐与甲酰胺振荡混匀，随后加入丙烯酰胺振荡混匀，再加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、二甲基亚砜、PEG-8,000、PEG-10,000和偶氮二异丁腈，混合均匀后注入上述经（1）步骤处理过的石英毛细管内，随后用硅橡胶塞紧毛细管两端，放入70~80°C水浴加热反应18~20小时后，冷却至室温待用。

所述步骤（2）中的二甲基亚砜与甲酰胺的质量比例为1：2；PEG-10,000与PEG-8,000的质量比为1：0.27~1：1.8，或者分别单独使用；丙烯酰胺与1-磺酸丁基-3-乙烯基咪唑内盐的质量比为1：2~1：5；丙烯酰胺与N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为1：1.4～1：2.8；致孔剂（甲酰胺、二甲基亚砜、PEG-8,000和PEG-10,000）与单体丙烯酰胺、1-磺酸丁基-3-乙烯基咪唑内盐和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的混合物的质量比为1：10～1：11.8。

将咪唑型两性离子液体亲水作用毛细管整体柱应用于极性有机小分子如三聚氰胺、核苷、碱基和有机酸的亲水作用色谱分离，显示较好的分离效果和较高的重现性。