[发明专利]端酯基硅胶基质高效疏水色谱填料及合成方法

说明书

本发明涉及一类硅胶基质有机化合物及其合成方法，特别是一类端酯基高效疏水作用色谱的填料及其合成方法。

疏水相互作用色谱(Hydrophobic Interaction Chromatography，简称疏水色谱)是七十年代发展起来的分离纯化蛋白质的一种液相色谱方法。它具有不用有毒和昂贵的有机溶剂作流动相、纯化后的蛋白质活性损失小和分离选择性能好等优点，从而得到了迅速的发展。现在已成为生物工程产品后处理、蛋白质药物分离纯化中的一个重要手段。

早期的疏水色谱填料是利用琼脂糖、葡聚糖等为基质在其表面键合上一个有机基团制得的。后来又有将苯基和丁基等烃基键合到亲水性聚合物基质上以得到半刚性的疏水色谱填料。后者分离性能较好，但是机械性能差，不耐高压，不能用于高效液相色谱，因此分离速度慢。目前最好的疏水色谱柱是由日本的TOYO SOTA公司生产的，在亲水聚合物基质上键合苯基得到的商品名为TSK phenyl-5pw型疏水色谱填料。但是，使用该柱子每次进样后都要用NaOH溶液再生，过程复杂。而且，因疏水性太强，某些蛋白不出峰，耐压性能也较差。

八十年代中期出现了以硅胶为基质的高效疏水色谱填料(High perform-ance Hydrophobic Interaction Chromatography，HPHIC简称高效疏水色谱)一般是应用硅胶表面的硅羟基的反应活性键合上合适的配基而制得。其中报道最多、效果较好的是聚乙二醇类配基的疏水色谱填料，其配基是-(CH₂CH₂O)_n-R(R＝H、甲基、乙基、苯基)。这类填料机械性能好、耐高压、可用于高效液相色谱，但是耐高浓度盐酸胍溶液的性能差，分离度一般。因此在生物工程产品的后处理中受到限制。

本发明是在采用多种合成方法合成的多种不同结构的硅胶基质化合物的基础上，从中筛选出了可用作高效疏水色谱填料的化合物品种和合成方法，以满足生物工程产品的后处理和科研工作的需要。这类化合物，用作液相色谱填料时，耐高压、耐盐酸胍、分离性能好、易再生，蛋白质活性回收率高、疏水性适当，适用于生物工程产品的后处理，性能优于现有的产品。

本发明的目的是采用一种新的合成方法和工艺，合成了一类新型硅胶基质的化合物。这类化合物可以用于高效液相色谱中，作为分离蛋白质的高效疏水色谱填料。

本发明的目的是这样实现的：

本发明是在硅胶基质上，采用多步键合的方法得到一类端基为酯基的硅胶基质化合物。其结构为该类物质是性能良好的高效疏水色谱填料。

本发明的合成方法是，大孔硅胶先经酸洗处理，然后与γ-缩水甘油醚基丙基一三甲氧基硅烷反应，制得含环氧基的硅胶。环氧基硅胶再与一个两头端基分别为羟基和酯基的化合物反应，以得到带端酯基的产物；也可以让含环氧基硅胶先与一个二元醇反应，然后再让此产物进一步与酸酐或酰氯反应，得到本发明的端酯基硅胶基质高效疏水色谱填料。

本发明的具体合成步骤如下：

1、硅胶的酸洗处理及活化：

向大孔硅胶(孔径30nm～100nm)中加入适量的硝酸或盐酸溶液，在超声振荡器中超声，同时抽真空1～5分钟，以尽可能地除去硅胶细孔内存留的气体，尽可能使吸附在硅胶表面上的气体被反应的溶液置换。回流2～5小时，以最大限度地除去残留在硅胶表面的各种杂质并使硅醚键破坏变成硅醇基，用玻璃砂芯漏斗过滤，用蒸馏水洗至PH值不变，在130～200℃下烘干，将活化好的硅胶放在干燥器内保存。

2、环氧基硅胶的制备：

向酸洗处理过的活性硅胶中加入适量的3-15％的γ-缩水甘油醚基丙基-三甲氧基硅烷水溶液，在超声和抽气处理后，调PH值为4～7，在80～110℃的热浴中加热搅拌0.5～1小时。然后用砂芯漏斗过滤，用水洗，再用甲醇洗，放在真空干燥器中干燥48小时。

该反应为：

3、端酯基硅胶基质高效疏水色谱填料的制备(I)：第二步制得的环氧基硅胶与羧酸的二元醇酯在三氟化硼催化下，在无活泼氢溶剂的溶液中反应。反应物先作超声抽真空处理，在80～120℃油浴中加热搅拌0.5～1小时，反应完成后加入适量2～6mol/LNaOH溶液破坏三氟化硼，然后过滤，用水、甲醇洗涤，抽干。所得产物是本发明的一类硅胶基质的酯基化合物，即酯基高效疏水色谱填料。其中R＝烷基，苯基，-〔CH₂(CH₂)_mO〕_n-，