咪唑型兩性離子毛細管整體柱的制備方法及其用于極性有機小分子的分離的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及毛細管液相色譜固定相，特別是一種咪唑型兩性離子液體親水作用毛 細管整體柱的制備方法及其對極性有機小分子的親水分離作用。
【背景技術】
[0002] 近年來，作為反相液相色譜的補充，親水作用色譜（HILIC)在極性分子的分離得到 了廣泛地關注。HILIC采用正相色譜的極性固定相，以水-有機相作為流動相。其流動相 與反相色譜的流動相相似，但是有機溶劑的含量比反相色譜的有機溶劑含量高，解決了極 性樣品的溶解性問題，提高了與質譜檢測的兼容性。但是，極性固定相種類的有限性制約了 HILIC對多種極性分子分離分析的需求。當前發展新型的親水性固定相是極性分子研宄的 活躍領域，以拓寬極性分子的應用范圍。
[0003] 離子液體具有揮發性低、熱穩定性和化學穩定性好、與水和有機溶劑可調的粘性 和溶解性、以及對有機物與金屬離子良好的萃取性能的優點，在分析化學領域得到了較快 的發展。在液相色譜領域，除了作為流動相中的添加劑，離子液體修飾的硅膠填料展現了 優異的分離性能。Pino 等（V. Pino and A. M. Afonso, Anal. Chim. Acta, 2012，714， 20-37)綜述了二十幾種離子液體修飾的硅膠填料，只涉及到一種兩性離子液體修飾的硅 膠填料，但是，該固定相未應用于HILIC分離。此外，許國旺研宄組（L，Qiao，A. Dou，X. Shi, H. Li, Y. Shan, X. Lu and G. Xu, J. Chromatogr. A, 2013，1286，137-145)發 展了一種咪唑兩性離子核-殼型硅球色譜固定相并應用于HILIC的分離，得到了較好得分 離效果。
[0004] 以上發展的兩性離子液體修飾的固定相，均是基于硅膠基質的。相對于裝填硅膠 填料的色譜柱而言，采用毛細管整體柱作為液相色譜分離柱，不僅省去了繁瑣的填裝過程， 無需裝填篩板或者燒結柱塞，而且整體材料中特有的穿透孔為液體的流動提供了大孔通 道，以對流傳質取代了緩慢的擴散傳質，使得傳質阻力明顯減小，有利于分離效率的提高， 因而得到了越來越多的關注。雖然，離子液體修飾的有機聚合物整體材料在電色譜分離方 面有較多的報道，但是，在HILIC分離中，只涉及一種基于吡啶陽離子的兩性離子整體柱 (Z. Jiang, N. ff. Smith, P. D. Ferguson and M. R. Taylor, J. Sep. Sci., 2009, 32, 2544 -2555)，該整體柱以I- (3-磺酸丙基）-4-乙烯基吡啶鑰內鹽為功能單體、N, Ν'-亞 甲基雙丙烯酰胺為交聯劑、甲醇和水作為致孔劑，由于高比例致孔劑水的存在，降低了交聯 劑的溶解性，導致其重現性較差。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體 柱的制備方法，用于極性有機小分子如三聚氰胺、核苷、堿基和有機酸的（HILIC)分離。
[0006] 本發明采用以下技術方案實現上述目的： 咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體柱的制備方法，包括以下步驟： (1)先將石英毛細管依次用0. 5 mol/L鹽酸、蒸餾水、0. 5 mol/L氫氧化鈉、蒸餾水和 甲醇沖洗后，用氮氣將其吹干，將體積比為1 :1的γ-2-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的 甲醇溶液注入到上述毛細管內，在室溫下靜置反應12小時，隨后用甲醇沖洗，在70 ° C的 氮氣流下干燥1小時備用。
[0007] (2)將1-磺酸丁基-3-乙烯基咪唑內鹽與甲酰胺振蕩混勻，隨后加入丙烯酰胺振 蕩混勻，再加入Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺、二甲基亞砜、PEG-8,000、PEG-10,000和偶氮二 異丁腈，混合均勻后注入上述經（1)步驟處理過的石英毛細管內，隨后用硅橡膠塞緊毛細管 兩端，放入70~80° C水浴加熱反應18~20小時后，冷卻至室溫待用。
[0008] 所述步驟（2)中的二甲基亞砜與甲酰胺的質量比例為I :2 ;PEG-10, 000與 PEG-8, 000的質量比為I :0. 27~1 :1. 8,或者分別單獨使用；丙烯酰胺與1-磺酸丁基-3-乙 烯基咪唑內鹽的質量比為1 :2~1 :5 ;丙烯酰胺與Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺的質量比為1 : 1.4~I :2. 8 ;致孔劑（甲酰胺、二甲基亞砜、PEG-8, 000和PEG-10, 000)與單體丙烯酰胺、 1-磺酸丁基-3-乙烯基咪唑內鹽和交聯劑Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺的混合物的質量比為 1 :10 ~I :11· 8〇
[0009] 將咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體柱應用于極性有機小分子如三聚氰 胺、核苷、堿基和有機酸的親水作用色譜分離，顯示較好的分離效果和較高的重現性。
[0010] 本發明的優點和積極效果是：將咪唑型兩性離子液體作為功能單體，一步法制備 了咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體柱，致孔劑甲酰胺可以較好的溶解功能單體， 致孔劑二甲基亞砜增強交聯劑的溶解性，提高了整體柱的重現性，制備方法簡單，成本低 廉，機械強度高，應用于極性有機小分子三聚氰胺、核苷、堿基和有機酸的親水作用色譜分 離，分離效果和重現性較好，可廣泛應用于各種極性有機小分子的分析。
【附圖說明】
[0011] 圖1為咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體柱的制備方法的示意圖； 圖2為咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體柱的截面掃描電鏡圖（X 500); 圖3為三聚氰胺的HILIC分離色譜圖，色譜峰：（0)甲苯，（1)三聚氰胺； 圖4為三種有機酸的HILIC分離色譜圖，色譜峰：（0)甲苯，（1)4-羥基苯甲酸，（2) 3-羥基苯甲酸，（3) 3,4-二羥基苯甲酸； 圖5為五種核苷和堿基的HILIC分離色譜圖，色譜峰：（0)甲苯，（1)腺苷，（2)尿苷， (3)胞核嘧啶，（4)肌苷，（5)胞苷。
【具體實施方式】
[0012] 實施例所用原材料為市售化學純或分析純化學試劑，石英毛細管整體柱長30cm， 內徑150 μ m。
[0013] 按照以下步驟制備咪唑型兩性離子液體親水作用毛細管整體柱。
[0014] (1)石英毛細管內的預處理 先將石英毛細管依次用0.5