[发明专利]聚合物型两性亲水作用色谱固定相及其制备方法和亲水作用色谱柱

说明书

本发明涉及一种聚合物型两性亲水作用色谱固定相，具有通式(I‑a)所示的结构。同时本发明还提供所述聚合物型两性亲水作用色谱固定相的制备方法，以及利用所述聚合物型两性亲水作用色谱固定相作为填料的亲水作用色谱柱。本发明所述的制备方法具备设计思路新颖、反应条件温和、反应原料环保、反应时间较短、操作工艺简便等优点。本发明合成了一种新颖的低柱流失两性亲水作用色谱固定相，该固定相在梯度洗脱条件下，柱流失低、基线稳定、背景噪音小，对常见的药物成盐离子具有很好的分离效果。

技术领域

本发明涉及色谱分析技术领域，特别涉及一种聚合物型两性亲水作用色谱固定相，以及该聚合物型两性亲水作用色谱固定相的制备方法及应用该两性亲水作用色谱固定相的亲水作用色谱柱。

背景技术

亲水作用色谱(HILIC)是近年来发展起来的一种新型色谱技术，其克服了极性化合物在正相色谱(NPLC)系统流动相中溶解性差、在反相液相色谱(RPLC)系统固定相上保留弱的问题(TrAC Trends in Analytical Chemistry,2016,81,23-33)，在分离分析极性化合物方面得到了广泛应用。目前，亲水作用色谱固定相无论商品化产品还是文献报道多采用硅胶为基质。虽然以硅胶为基质的亲水作用色谱固定相具备良好的分离柱效、刚性和表面亲水性，但其在高比例水相洗脱条件下由于硅胶基质的溶解及键合相的脱落等原因引起的色谱柱柱流失现象普遍存在。具体表现在高背景噪声、基线漂移甚至强干扰峰等形式呈现，从而严重干扰待测样品峰的识别、定性及定量分析。当亲水作用液相色谱固定相与质量型检测器联用时，上述流失现象尤为突出，特别是采用梯度洗脱模式更为显著(Anal Chem,2018,90(15),8750-8755)。流失也会影响到固定相本身长期运行稳定性。另外硅胶基质的固定相另外一个缺陷在于pH适用范围(2-8)，这就限制了其在苛刻流动相条件下的应用。因此，柱流失问题一度被称为亲水作用色谱固定相阿喀琉斯之踵(Pittcon conference,NewOrleans,2015)。

有机聚合物基质特性在很大程度上与硅胶基质正好互补，其pH耐受范围广、化学稳定性高；其不足在于刚性不足，在高有机相比例的溶液中易溶胀，因此该类型基质多用于离子色谱固定相(其流动性为水溶液)。考虑有机聚合物基质(比如聚(苯乙烯-二乙烯基苯)、聚(乙基苯乙烯-二乙烯基苯)、聚甲基丙烯酸酯类等)有较强的疏水性，其在水溶液中具有良好的抗水解能力，若用于亲水作用色谱固定相有望可避免柱流失。其溶胀问题可以通过提高交联度来克服。需要指出的是上述有机聚合物基质表面缺少活性官能团或活性位点，并且表面憎水性强，很难进行有效的表面修饰使其实现高亲水性。因此基于有机聚合物基质的亲水色谱固定相鲜有报道。近年来聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯)基质由于其表面丰富的环氧基团与残留双键而在离子色谱固定相制备方面受到关注，环氧基团活性较高，经过水解开环反应得到的双醇基可以改善聚合物基质表面的亲水性。

两性亲水色谱固定相是指表面同时含有正负电荷的一种特殊结构的固定相。该类型固定相相对于单纯的正电荷或负电荷或中性官能团具有独特的理化性质，从而表现出独特的分离选择性。目前基于硅胶基质的两性亲水色谱固定相已在很多领域得到了应用，但这些硅胶基质的固定相普遍存在上述高柱流失的问题。

因此，需要一种新型的两性亲水作用色谱固定相，以克服上述现有的亲水作用色谱固定相的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合物型两性亲水作用色谱固定相，以及应用该亲水作用色谱柱固定相作为填料的亲水作用色谱柱，该亲水作用色谱柱具有低柱流失的特性。

为了达到上述目的，根据本发明的一方面，提供一种聚合物型两性亲水作用色谱固定相，具有通式(I-a)所示的结构：

X代表基质微球，n的范围为1～5。