一種溫度響應型的β-環糊精硅膠固定相及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種溫度響應型的β-環糊精硅膠固定相，其結構式為：本發明是將β-環糊精進行衍生，得到具有反應基團以及功能基團的β-環糊精衍生物，然后通過硅烷化反應，將帶雙鍵的硅烷化試劑修飾于硅膠表面，再使用引發劑偶氮二異丁腈，將丙烯酰胺和縮水甘油醚單體通過聚合反應在硅膠表面形成一個網狀的溫敏聚合物層，最后將β-環糊精衍生物植入聚合物鏈中，即得溫度響應型的β-環糊精硅膠固定相。本發明制備過程簡單，性質穩定，制備的溫度響應聚合物型固定相能夠克服硅膠不耐水、不耐堿、非特異性吸附缺點，所制得的分離材料結構新穎，應用靈活，可以通過柱溫的控制來實現化合物的有效分離，并且聚合物鏈中的環糊精衍生物可以增加固定相的親水性和手性識別能力，適用于極性和親水性化合物、生物分子的分離以及手性分離。
【專利說明】一種溫度響應型的β-環糊精硅膠固定相及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液相色譜固定相的制備方法，具體地說，是提供一種制備高效液相色譜溫度響應型硅膠固定相的方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]水溶性、溫度敏感性聚合物是近年來十分引人注目的功能高分子材料。自上世紀70年代末發現輕度離子化的聚丙烯酰胺在特定的介質中具有體積相轉變現象后，人們對引起其體積相轉變的一系列因素，如:溫度、壓力、溶劑組成、PH值以及離子強度等都進行了深入的研究。近年來這類溫敏性聚合物凝膠已在藥物控制釋放，物質的分離，固定化酶等領域顯示出廣闊的應用前景。有關在填料表面用熱敏性聚合物接枝改性用于色譜固定相不斷見諸報道，其主要是基于聚丙烯酰胺這類熱敏性聚合物，尤其是聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)，它有低臨界溶解溫度(LCST)，約為32°C。當溫度上升到其LCST時，聚合物分子鏈段構象會發生從親水狀態到疏水狀態的轉變。利用這一性質，可以使熱敏性聚合物改性的固定相表面發生由極性到非極性的轉變，從而在相轉變溫度前后對溶質分子產生不同的作用力，達到分離的效果。這就在原有的通過改變流動相為主要分離手段的基礎上引入了新的分離方法，具有很高的應用價值。
[0004]其中對熱敏性固定相研究最多的是日本的Teruo Okano [12-17]小組。最近，他們設計并合成了幾種溫度和PH雙響應的色譜固定相，同時還嵌入了陰、陽離子官能基團和憎水鏈，在生物分子的分析與分離方面顯示出巨大的潛力(參見E.Ayanao, H.Kanazawa, A.Kikuchi, T.0kano, Anal.Sc1.17 (2001) 873; C.Sakamoto, Y.0kada, Η.Kanazawa, Ε.Ayanoj Τ.Nishimuraj Μ.Ando, A.Kikuchi, Τ.0kanoj J.Chromatogr.A1030 (2004) 247 ;Ε.Ayanoj K.Nambuj C.Sakamoto, H.Kanazawa, A.Kikuchi, Τ.0kanojJ.Chromatogr.A 1119 (1 - 2) (2006) 58)。這類材料主要是通過溫度的改變，使聚合物分子鏈段構象會發生親、疏水狀態的轉變，而實現分子在功能基團上的吸附與脫附。
[0005]盡管如此，目前溫度敏感性色譜填料的種類還很有限，對它的保留機理有待進一步研究，因此，對溫敏性色譜填料的制備和應用研究具有重要的意義。
【發明內容】
[0006]鑒于上述，本發明的目的旨在提供一種溫度響應型的環糊精硅膠固定相。這是一種新型的分離材料，這種材料結構新穎，應用靈活，可以通過柱溫的控制來實現分子的有效分離，并且具有親水色譜的特征，適用于極性和強親水性物質、生物分子以及手性分子的分離。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案來實現:
一種溫度響應型的環糊精硅膠固定相，其結構式為:
【權利要求】
1.一種溫度響應型的β-環糊精硅膠固定相，其結構式為:
2.—種權利要求1所述一種溫度響應型的β_環糊精硅膠固定相的制備方法，其步驟是: a.β_環糊精衍生物的制備 將質量比為1:1-1.5:0.4-0.6的β -環糊精、對甲苯磺酰氯和氫氧化鈉充分混合，在冰浴下反應5-10小時，然后過濾，調節pH至中性，洗滌，干燥，即得苯甲酰化的β-環糊精； 在苯甲酰化的β-環糊精中，加入乙二胺，每克苯甲酰化的β-環糊精所需乙二胺劑量為5-8mL，在75°C水浴中攪拌反應4小時；再向上述反應液逐滴加入到冷丙酮中，立即生成白色沉淀，減壓過濾，將白色沉淀重新溶解于水/甲醇體積比為3:1的混合溶液中，過濾得到淡黃色澄清液體；將淡黃色澄清濾液緩慢倒入丙酮中，減壓過濾收集白色沉淀；洗滌產物，干燥即得到β-環糊精衍生物； b.烯基硅膠的制備 將硅膠分散于無水甲苯中，每克硅膠所需無水甲苯劑量為10-50mL，再加入帶雙鍵的硅烷化試劑3-(甲基丙烯酰氧基)丙基-三甲氧基硅烷，每克硅膠所需硅烷化試劑劑量為.0.5-1.5mL,在氮氣保護下，攪拌回流24小時，然后用沙芯漏斗過濾，依次用二氯甲烷，丙酮，甲醇洗滌，然后在真空干燥箱中于40-60°C干燥12-24小時，即得烯基硅膠； c.溫度響應聚合物在硅膠表面的形成 將烯基硅膠分散于1，4_ 二氧六環或甲苯溶劑中，每克烯基硅膠所需溶劑劑量為10-50mL，再加入N-異丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸縮水甘油醚兩種具有溫度響應能力的聚合物單體，兩種單體質量比為2-4:1，烯基硅膠與聚合物單體質量比為1:0.2-1，最后加入偶氮二異丁腈引發劑，偶氮二異丁腈引發劑用量為聚合物單體質量的0.5-1.0% ;在氮氣保護下，于70-80°C反應10-20小時，依次用1，4-二氧六環，丙酮，二氯甲烷，甲醇洗滌，然后在真空干燥箱中于40-60°C干燥12-24小時，即得溫度響應聚合物包裹的硅膠； d.β -環糊精衍生物植入聚合物鏈將溫度響應聚合物包裹的硅膠分散于甲苯中，每克硅膠所需甲苯劑量為10-50mL，再加入β -環糊精衍生物，其用量為硅膠質量的100%，在60-90°C下反應5-10小時，即得溫度響應型β-環糊 精硅膠固定相。
【文檔編號】C08F8/32GK104028254SQ201410275131
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】李媛媛, 劉莉 申請人:寧夏大學