[发明专利]一种弱酸阳离子交换固定相的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子色谱固定相的制备方法，具体地说，是一种弱酸阳离子 交换固定相的制备方法。

背景技术

硅胶作为一种大家熟知的固定相基质，具有较强的机械强度和易于化学修饰 等特点，已被广泛用于反相色谱固定相体系；但硅胶基质耐受pH值范围有限(通 常为2-8)，对流动相酸碱性有限制，阻碍了其进一步应用。而聚合物固定相如高 交联苯乙烯-二乙烯基苯有机聚合物，可以耐受较宽的pH值范围，具有相对良好 的机械强度，已广泛用于离子色谱固定相体系；同时，单分散的微米级聚合物微 球作为色谱填料，不仅可以降低柱压，还可以显著提高柱效，特别适合用作离子 色谱固定相的基质；因此，耐受更宽的pH值范围和良好机械强度的有机聚合物微 球必将成为色谱填料基质发展的趋势。目前，高交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球 作为固定相基质的研究报道较多，但高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共 聚微球的研究报道较少。然而，高交联苯乙烯-二乙烯苯共聚微球不容易进行衍生 化反应，限制其进一步应用；而高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微 球含有大量的环氧基，易于进一步的衍生化反应，具有良好的发展应用前景。

本发明通过两步溶胀法制备了一种新型的高交联单分散的甲基丙烯酸缩水甘 油酯-二乙烯基苯共聚微球，微球具有良好的单分散性、良好的机械强度和易于化 学修饰等特性，非常适合用作液相色谱固定相填料基质；

本发明以该微球为基质，采用化学键合法制备了一种弱酸阳离子交换固定相。

发明内容

本发明针对色谱填料基质无机硅胶不耐酸碱、化学稳定性差以及现有高交联 苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球不易进行化学修饰的缺点，制备了一种新型的耐受酸 碱、具有良好机械强度和易于化学修饰的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基 苯共聚微球作为色谱填料基质，同时制备了以该微球为基质的弱酸阳离子色谱固 定相。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明公开了一种以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质的 弱酸阳离子色谱固定相的制备方法，采用分散聚合法制备单分散的线性聚苯乙烯 种子微球；采用两步种子溶胀法，制备高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯 共聚微球；以丁二酸酐，邻苯二甲酸酐，马来酸酐和马来酸为反应原料，制备了 一种弱酸型阳离子色谱固定相。

作为进一步地改进，本发明在单分散的线性聚苯乙烯种子微球制备过程中， 反应介质为乙醇水溶液，体积浓度为75～100％，单体苯乙烯的质量浓度为总量的 5～30％，稳定剂聚乙烯吡咯烷酮的质量为反应介质质量的0.5～4％，引发剂偶氮 二异丁腈质量为单体质量的1～5％，反应温度为40～85℃，搅拌速度为100～400 r/min，反应时间为12～24h。

作为进一步地改进，本发明在两步种子溶胀法制备高交联甲基丙烯酸缩水甘 油酯-二乙烯基苯共聚微球的过程中，单体甲基丙烯酸缩水甘油酯质量浓度为总有 机相的5～40％，交联剂二乙烯基苯的质量为总有机相质量的10～75％，乳化剂十二 烷基硫酸钠质量为总有机相质量的2～4％，稳定剂聚乙烯醇质量为总质量的 0.5～5％，引发剂过氧化苯甲酰质量为单体质量的0.4～1.5％，致孔剂甲苯质量为总 有机相质量的20～70％，溶胀比为10～70倍，乳化温度为20～35℃，反应温度为 60～85℃，搅拌速度为100～300r/min，反应时间为12～48h，制备的高交联甲基丙 烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球粒径在6-8μm之间。

作为进一步地改进，所述聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的交 联度通过调节聚甲基丙烯酸缩水甘油酯和二乙烯基苯的比例进行控制。

作为进一步地改进，所述聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的粒 度通过致孔剂、交联剂、分散稳定剂溶度、乳化温度、反应温度、引发剂浓度以 及溶胀比的选择来控制。

作为进一步地改进，本发明在修饰高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯 共聚微球的过程中，以过量的丁二酸酐，邻苯二甲酸酐，马来酸酐和马来酸为反 应原料，加热160-180℃，50-100rpm搅拌反应。

作为进一步地改进，本发明制备的弱酸阳离子交换固定相用匀浆法装柱，并 对其色谱性能进行表征，通过色谱性能评价，可以实现一价和二价金属离子的等 度淋洗分离。

本发明具有如下优点：