[发明专利]一种奎宁固定化离子液多模式毛细管整体柱及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于毛细管色谱柱技术领域，更具体涉及一种奎宁固定化离子液多模式毛细管整体柱及其制备方法。

背景技术

多模式色谱是近年来兴起的一类在同一色谱固定相具有多重分离模式的色谱新方法。多模式色谱的基础是具有多重分离模式的色谱柱。整体柱因其具有多变的表面化学性能和多种多样的表面功能化方式，成为了多模式色谱柱制备领域的关注焦点。离子液（ILs）是由有机阳离子和无机（或有机）阴离子构成，它具有低挥发性、拥有良好的物理化学稳定性以及独特的溶解性等优点，已在不同领域得到了成功的应用。通过将离子液固定到色谱固定相表面，可有效地将离子液的独特性能转移到色谱固定相上。通过离子液的固定化，可使色谱固定相具备π-π堆叠作用、疏水作用、氢键作用、静电相互作用和阴离子交换作用等多种色谱分离模式，并实现了多环芳烃、苯酚类、无机离子和有机酸类等多种不同类型化合物的多模式分离。目前，离子液固定化整体柱的制备方法主要有：直接聚合离子液法（Lin X., Zheng N., Wang J. et al., Analyst, 2013, 138, 5555-5558)、柱后衍生离子液体法（Qiu H., Wang L., Liu X., et al., Analyst, 2009, 134, 460-465）。直接聚合离子液体法通过直接将离子液型单体与交联剂进行共聚，制备离子液固定化整体柱，由于商品化的离子液体型单体的种类有限，大大限制了直接聚合制备方式的使用。柱后衍生离子液体法是在整体固定相表面键合特殊离子液体，实现离子液的固定化。同样，由于可用于固定相表面后衍生的离子液种类也很少，因此固定相后衍生法制备离子液固定化整体柱也难以得到推广。

本发明采用了独特的活性固定相转化法制备离子液固定化整体柱。活性固定相转化法是将带有特殊基团的非离子液化合物与带有活性基团的整体固定相反应，生成离子液型基团，制备离子液固定化整体柱。与前两种方法对比，活性固定相转化法不仅整体固定相的选择范围广，而且可用于反应的非离子液化合物种类多，有望成为制备离子液固定化整体柱的有效途径。

奎宁是制备手性整体柱常用的一种手性选择剂。目前，奎宁功能化手性整体柱的制备方式主要有两种：一是通过奎宁支链上的乙烯基与整体固定相表面的巯基之间的点击化学反应实现奎宁的功能化；二是通过奎宁结构上的9-羟基与带有异氰酸基的试剂作用，制备奎宁衍生物，再利用奎宁衍生物直接参与整体柱制备的共聚反应或用于整体柱表面功能化。与这两种方法不同，本发明利用奎宁的吡啶环与基质整体柱表面环氧基的开环反应实现奎宁的固定化，并将奎宁转化为一种离子液型基团，制备离子液固定化整体柱。通过奎宁的固定化，奎宁的手性分离性能以及奎宁转化的离子液基团的独特性能都被成功引入色谱整体柱，实现了一种具有手性分离能力的多模式整体柱的制备。

发明内容

本发明的目的是提供一种奎宁固定化离子液多模式毛细管整体柱及其制备方法。本发明使用非离子液化合物，通过反应制得固定化离子液整体柱，方法巧妙，工艺简单，不需要昂贵的仪器，易于推广。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

本发明首先制备环氧基基质整体固定相，然后在其表面共价键合奎宁，即得到奎宁固定化离子液毛细管整体柱。相比于只具有单一色谱模式的整体固定相，本发明制备的多模式毛细管整体柱在同一根色谱柱上具备π-π堆叠作用、反相相互作用、离子交换作用、离子排斥作用以及手性分离能力等不同的分离模式，其适用的分离对象范围广，可满足阴离子、阳离子、中性等多种类型化合物的高效连续分离以及手性对映体分离的要求。

本发明的具体制备步骤如下：

（1）环氧基基质整体固定相制备

制备整体固定相的聚合反应液由甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）、环己醇、十二醇和偶氮二异丁腈（AIBN）组成。各组分所占质量百分数为：GMA 25%-40%，EDMA5%-15%，环己醇25%-40%，十二醇20%-35%，以上四种原料按质量百分数之和为100%计，AIBN含量为GMA和EDMA总质量的1%。将聚合反应液用快速漩涡振荡器震荡混匀，使其充分溶解澄清，通氮气5 min，用超声清洗器除气泡。将聚合反应液注入制备整体固定相用的毛细管中，并将管两端密封，浸于60 ℃恒温水浴锅内反应20 h。待反应完成后，以甲醇为流动相，用液相色谱泵冲洗装有整体固定相的毛细管2 h，将其中残留的致孔剂、反应单体以及反应生成的低聚合度物质除去，清洗后制得环氧基基质整体柱。

（2）奎宁的固定化