[发明专利]阴阳离子分别键合的两性离子亲水作用色谱固定相、制备方法及其应用

说明书

阴阳离子分别键合的两性离子亲水作用色谱固定相、制备方法及其应用，属于高效液相色谱固定相领域，该两性离子亲水作用色谱固定相通过“巯基‑双键”点击化学反应，将离子液体键合至3‑巯基丙基修饰的二氧化硅球表面制备得到。制备方法为：首先制备末端为丙烯酸酯结构的甲基咪唑离子液体，并通过离子交换得到末端均为丙烯酸酯结构的阴阳离子结合的离子液体；通过硅烷化反应在二氧化硅球表面接枝3‑巯基丙基基团，然后利用“巯基‑烯基”点击化学反应将离子液体键合至修饰有3‑巯基丙基的硅球表面。该亲水作用色谱固定相对不同类型的极性和亲水性化合物均显示很好的保留和分离选择性，显示良好的应用前景。

技术领域

本发明属于高效液相色谱固定相领域，具体涉及一种阴阳离子分别接枝的两性离子键合硅胶作为亲水作用色谱固定相、制备方法和分离应用。

背景技术

近年来，亲水作用色谱(HILIC)在分离极性和亲水性样品方面得到越来越多的应用，得到了广泛的关注，目前已经成为色谱领域的研究热点，其能够很好的保留反相色谱(RPLC)中不保留或保留弱的强极性和亲水性物质，同时解决了正相色谱(NPLC)中样品的溶解性问题并提高了与质谱的兼容性，显示出非常好的应用前景。对HILIC的应用来说，固定相的开发对选择性和分离效率具有很大的影响，在一定程度上决定着HILIC的应用。然而，目前HILIC固定相方面仍然存在亲水性不足、柱效低下、寿命较短以及种类有限对极性化合物的覆盖不足等问题，因此，新型HILIC固定相的开发对于扩展HILIC的覆盖范围，促进其发展具有重要意义，现在已经成为色谱领域的重要研究分支。HILIC固定相目前主要包括直接使用的NPLC固定相(如裸硅胶、氨基、氰基和二醇基修饰的材料)以及近年来开发的专门用于HILIC的固定相，主要是将一些极性和亲水性分子键合到基质支撑材料表面(通常是硅胶)，如常见的酰胺基团、糖类等多羟基分子和两性离子等。其中，两性离子分子中同时存在着正负电荷中心，具有良好的亲水性使其非常适合作为HILIC键合相，这类HILIC固定相目前显示很好的色谱性能，得到广泛的应用。基于两性离子的HILIC固定相主要有基于磺基甜菜碱和磷酸胆碱的两性离子键合硅胶材料(ZIC-HILIC和ZIC-cHILIC)和一些新开发的两性离子键合固定相，如通过“巯基-烯基”点击化学反应制备的基于半胱氨酸的Click TE-Cys两性离子HILIC固定相，以及基于3-P，P-二苯基膦-丙基磺酸、赖氨酸、谷胱甘肽和1-乙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑的两性离子HILIC固定相。这些两性离子固定相中，电荷基团和分布形式有一定差异，但是正负电荷中心均通过共价键连接于分子结构中，整个分子通过一定的方式键合于固定相表面，尽管对亲水性物质显示良好的HILIC保留和分离，但是正负电荷排布互相束缚，不能自由伸展以与分析物相互作用。

离子液体作为固定相键合分子，其设计性强，可以根据需求设计合成不同类型的满足要求的键合相，另外，离子液体多重溶剂化相互作用有利于与溶质分子的相互作用，从而提供良好的保留和分离选择性。因此，离子液体键合固定相在近十年来得到极大的发展，主要用于反相和离子交换模式，而近几年在HILIC领域也显示出初步的潜力，新报道的新型表面键合离子液体固定相在HILIC模式下显示很好的保留和分离，包括咪唑两性离子、葡糖胺离子液体、双阳和三阳离子液体表面键合HILIC固定相，而离子液体的可设计性也使得便于设计亲水性能良好的结构HILIC保留。目前离子液体键合硅胶固定相均是通过单一的阴离子或阳离子键合引入固定相表面，假如将阴阳离子均设计成具有活性官能团可键合于固定相表面的结构，那么得到的HILIC固定相是阴阳离子各自通过共价键分别键合于硅胶表面的固定相，既是表面键合离子液体固定相，也是新形式的两性离子固定相，正负电荷分布相互不受束缚，便于各自更好的与分析物相互作用，带来更好的保留和独特的分离选择性，并且阴阳离子比例调节来改善分离。本发明基于此，拟发展阴阳离子可分别共价接枝的离子液体，，将其键合至固体基质表面作为新型两性离子HILIC固定相，应该会显示良好的HILIC保留行为和独特的色谱性能。

发明内容