[发明专利]一种聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶的制备及作为色谱填料的应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶的制备，是采用层层物理涂覆技术，在全多孔球形硅胶表面引入聚丙烯酰胺线性亲水分子，制得一种多层聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶。由于聚丙烯酰胺优异的亲水性和极性使其在乙腈和水做流动相的条件下对糖类混合物具有较强的分离能力，可以作为色谱填料用于多种单糖、二糖和多糖的高效分离。实验表明，复合硅胶可同时对10余种低聚糖实现快速基线分离，且柱效可到150000/m以上，分离效果优异。复合硅胶色谱填料的制备方法不涉及化学反应及有毒试剂的添加，合成工艺绿色环保，制备成本相对低廉，显著降低了糖类化合物分析检测的化验费用。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶的制备，主要作为高效液相色谱填料用于糖类化合物分离，属于高效液相色谱分离分析技术领域。

背景技术

糖类化合物的过量摄入，会导致肥胖、糖尿病等疾病的发生，随着人们健康意识的日益增强，对该类物质的用量控制更加重视，因而准确检测糖类化合物显得尤其重要。高效液相色谱法测定可溶性糖含量时步骤相对简单，无需衍生化，对单糖和低聚糖分析效果较优。目前，分离糖类化合物普遍使用的是氨基色谱柱，但此类色谱柱价格比较昂贵，制备工艺相对比较复杂，且用到大量对人体和环境有害的有毒溶剂，因此发展绿色、高效的新型色谱材料很有必要。聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性线性高分子聚合物，具有较高的极性，与液相色谱中常用的固定相聚乙烯醇的性质很相似，在色谱领域具有良好的应用前景和潜力。将聚丙烯酰胺聚合物大分子和硅胶颗粒相结合，发展绿色、新型色谱填料，用于液相色谱分离分析糖类化合物，是一种值得探索和尝试的研究领域和发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶的制备方法；

本发明的另一目的是提供该聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶作为高效液相色谱填料在高效分离分析糖类化合物的具体应用。

本发明多层聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶的制备，包括以下步骤：

（1）硅胶活化：将硅胶于浓度4~8 mol/L的盐酸中加热回流4~6 h，用水洗至中性，60~80℃下真空干燥6~8h；

（2）聚丙烯酰胺溶液配制：聚丙烯酰胺固体颗粒充分溶解于蒸馏水中，配置成浓度0.1~0.2 mg/ml的聚丙烯酰胺溶液。聚丙烯酰胺的分子量为500万~2000万；

（3）硅胶表面修饰和固化：将活化硅胶加入到聚丙烯酰胺溶液中，超声处理10~20min，然后在60~80℃下磁力搅拌（搅拌为80~200转/分钟），直至溶液挥发至干得复合型微球；复合型微球用体积百分数40%~60%的甲醇水溶液洗涤后在60~80℃下真空干燥7~8 h，得到硅胶表面涂覆的聚丙烯酰胺。活化硅胶小球的加入量为25~35 mg/mL。

（4）聚丙烯酰胺包裹硅胶（PAM@SiO₂）的制备：将步骤（3）所得产物代替步骤（1）的纯硅胶，重复操作以上步骤4~6次，制备出具有所需聚丙烯酰胺层数的聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶PAM@SiO₂。

本发明相对现有技术具有如下有益效果：

1、本发明采用层层物理涂覆技术，在全多孔球形硅胶表面引入聚丙烯酰胺线性亲水分子，制得一种多层聚丙烯酰胺包裹的复合硅胶。由于聚丙烯酰胺优异的亲水性和极性使其在乙腈和水做流动相的条件下对糖类混合物具有较强的分离能力，可以作为色谱填料用于多种单糖、二糖和多糖的高效分离。实验表明，复合硅胶可同时对10余种低聚糖实现快速基线分离，且柱效可到150000/m以上，分离效果优异；

2、复合硅胶色谱填料的制备方法不涉及化学反应及有毒试剂的添加，合成工艺绿色环保，制备成本相对低廉，显著降低了糖类化合物分析检测的化验费用。

附图说明

图1是本发明中PAM@SiO₂色谱填料的合成示意图。