[发明专利]一种混合离子交换模式的亲水色谱填料、其制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种混合离子交换模式的亲水色谱填料，Silica Gel为硅胶，是末端带烯基的两性离子键合相，n＝0～4，X是带正电荷的官能基团，Y是带负电荷的官能基团。还提供了上述填料的制备方法，首先利用改性试剂如硅烷化试剂将巯基硅烷键合到硅胶表面获得巯基硅胶，然后与带烯基的两性离子键合相通过巯基‑烯烃点击反应制备得到混合离子交换模式的亲水色谱填料。并提供了该色谱填料的应用。该色谱填料结构新颖，表面电荷可调控，可有效实现离子交换容量的控制与优化；制备方法具有较好的可控性、重复性及稳定性。该色谱填料作为一类全新的混合离子交换模式的色谱填料及固定相，在色谱分离及修饰蛋白质组学中痕量肽段的选择性富集均具有较大的应用潜力。

主权项

1.一种混合离子交换模式的亲水色谱填料，其特征在于，以硅胶为基质，键合相末端为两性离子官能团，其化学结构式为：其中Silica Gel为球型硅胶，是末端带烯基的两性离子键合相，n＝0～4，X是带正电荷的官能基团，选自氨基，季铵基中的一种，Y是带负电荷的官能基团，选自羧基，磺酸基中的一种；所述混合离子交换模式的亲水色谱填料的制备方法是：(1)两性离子键合相的合成以烯丙基胺、溴乙酸乙酯、丙磺酸内酯、Boc‑甘氨酸、甜菜碱中的三种为原料，采用逐步反应法将不同电荷强度的带电荷官能基团反应，生成带“强”“弱”不同离子交换能力的两性离子键合相，且保证该两性离子键合相末端带有“烯基”基团；所述的两性离子键合相为“带正电荷的氨基”与“带负电荷的羧基”的弱阴/弱阳离子交换功能相(WAX/WCX)，“带正电荷的氨基”与“带负电荷的磺酸基”的弱阴/强阳离子交换功能相(WAX/SCX)，“带正电荷的季胺基”与“带负电荷的羧基”的强阴/弱阳离子交换功能相(SAX/WCX)与“带正电荷的季胺基”与“带负电荷的磺酸基”的强阴/强阳离子交换功能相(SAX/SCX)这四种混合模式的两性离子功能相中的一种；(2)硅胶预处理将每克球型硅胶加入2～100mL质量浓度为1～40％的盐酸或硝酸溶液中，加热回流搅拌1～48小时，过滤，水洗至中性，于100～160℃下干燥至恒重，得到活化硅胶；(3)硅胶表面修饰将步骤(2)所得的活化硅胶置于反应容器中，在氮气氛围下加入有机溶剂，搅拌均匀，滴加硅烷试剂，每克活化硅胶使用0.5～5mmol硅烷试剂；保持温度为20～200℃条件下搅拌2～48小时；待反应体系冷却至室温，减压过滤并依次用甲苯、丙酮、甲醇、水、甲醇洗涤，固体产品在60～100℃条件下干燥12～36小时，得到硅胶表面修饰的产品；(4)巯基‑烯烃点击反应将步骤(3)所得硅胶表面修饰的产品置于反应容器中，在氮气氛围下加入有机溶剂，每克巯基硅胶使用2～100mL有机溶剂搅拌均匀，加入两性离子键合相，搅拌均匀，再加入引发剂，引发剂的使用量为每克巯基硅胶使用0.01～1mmol；保持温度为20～200℃条件下搅拌2～48小时；待反应体系冷却至室温，减压过滤并依次用甲苯、丙酮、甲醇、水、甲醇洗涤，所得固体产品在60～100℃条件下干燥12～36小时，得到混合离子交换模式的亲水色谱填料。