[发明专利]一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料及其制备方法和应用，通过在硅球表面键合温敏材料N‑异丙基丙烯酰胺和手性拆分剂β‑环糊精得到一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料。本发明制备的填料既具备硅胶填料的高机械强度、好的物理和化学性能等优异的物化结构，同时将制备的填料作为高效液相色谱柱的固定相时，还具有手性拆分能力和反相模式分离效果，具有亲疏水性质可切换、分离速度快、分离选择性高等优点，能够弥补传统手性固定相在复杂手性样品分析中的不足，提高分离效率与分离速度。

技术领域

本发明属于高效液相色谱填充材料技术领域，具体涉及一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料及其制备方法和应用。

背景技术

手性固定相是高效液相色谱法手性分离与分析的核心部分，目前已经开发出环糊精类、蛋白质类、多糖衍生物类、大环抗生素类、刷型类以及冠醚类等手性固定相。目前关于色谱手性识别机理为“三点作用”理论，即手性拆分必须具有三个相互作用，且其中之一必须为立体选择性，其他两个作用力包括氢键作用、亲疏水作用、π-π电子相互作用、包合作用、范德华力等。智能响应材料N-异丙基丙烯酰胺在低温状态时，聚合物链以分子间的氢键存在，亲水性的基团(C＝O以及N＝H键等)暴露在链外，可以与客体分子形成氢键，此时呈现亲水性；当在高温状态下时，C＝O与N＝H等键之间会形成分子内的氢键，而聚合物链中的疏水性基团暴露在外面，从而使智能响应材料表现为疏水性。通过将智能响应材料与手性拆分剂键合可以增加手性拆分作用力种类，并且不同的作用力可以实现在线调节，即在一根色谱柱上实现多种作用力的切换以及联用，将会极大地拓展传统CSPs的拆分范围，并为复杂基质中的手性分离与分析问题提供帮助。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料；本发明的目的之二在于提供一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料的制备方法；本发明目的之三在于提供一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料的在高效液相色谱中的应用。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料，所述填料包含硅球以及键合在硅球表面的温敏材料N-异丙基丙烯酰胺和手性拆分剂β-环糊精，所述填料的结构式如下：

其中

2、上述一种基于环糊精的智能响应手性色谱填料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)硅球表面修饰引发剂：将多孔硅球加入到酸溶液中，用0.1～5mol/L HCl超声使其均匀分散，在50～110℃条件下，搅拌反应1～24h，过滤且用水洗涤至中性，150℃真空条件下干燥得到活化的硅球；将活化的硅球用甲苯超声悬浮，按照1：0.2～10，g/mmol的质量摩尔比加入硅烷化引发剂，在20～110℃的温度下反应3～24h后，用甲醇、二氯甲烷和丙酮依次洗涤，常温真空干燥5～24h或50～100℃条件下真空干燥2～10h，得到键合硅烷化引发剂的硅球；

(2)硅球表面生成智能响应材料：按照1～5：1的摩尔比将N-异丙基丙烯酰胺和对硝基苯基丙烯酸酯加入到异丙醇中，超声溶解，惰性气体保护下加入催化剂，混合搅拌0.5～2h后，加入步骤(1)中键合硅烷化引发剂的硅球，在20～110℃的温度下反应3～24h，反应结束后用甲醇、EDTA溶液、水和丙酮依次洗涤，常温真空干燥5～24h或50～100℃条件下真空干燥2～10h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺-对硝基苯基丙烯酸酯)键合硅球，所述键合硅烷化引发剂的硅球与所述N-异丙基丙烯酰胺和对硝基苯基丙烯酸酯摩尔总量的质量摩尔比为1：0.2～100，g/mmol，所述键合硅烷化引发剂的硅球与所述催化剂的质量摩尔比为1：0.2～10，g/mmol；