專利名稱：一種甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的分離分析方法
技術領域：
本發明屬精細化工產品的分析和應用技術領域，涉及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的親水作用色譜(HILIC)分離分析方法，具體地說是一種甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的分離分析方法。
背景技術：
甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(Methacryloyloxyethyl Trimethyl Ammonium Chloride，簡稱DMC)是一種具有碳碳雙鍵和季銨基的雙官能團化合物。它可以作為單體通過均聚或與其它乙烯基單體共聚反應來合成各種陽離子型功能聚合物，后者被廣泛應用于污水處理、造紙、石油開采等領域。DMC的合成方法如圖1所示，一般是以甲基丙烯酸甲酯(簡稱MMA)為原料，通過和N，N-二甲基氨基乙醇(簡稱DMAE)的酯交換反應可得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(簡稱 DM)，進一步經季銨化反應得到DMC。為防止聚合等副反應的發生，通常會在反應中加入少量的如對羥基苯甲醚(簡稱MQ)等阻聚劑。兩步反應為連續過程，因此最終產物中往往會含有少量上述物質及在反應過程中產生的一些如甲基丙烯酸(簡稱MAA)、三甲基羥乙基氯化銨 (簡稱CC)等其他雜質。這些雜質對DMC在下步的聚合反應中影響很大，因此DMC及其雜質的分離分析方法對于DMC的合成、生產及質量監控等有重要意義。液相色譜分析對易聚合的DMC來說是優選的分析方法。但由于DMC及其所含的雜質大都是強極性物質，而且性質極其相似。以C18為代表的反相液相色譜(Reversed Phase Liquid Chromatography, RPLC)分析是當前分離分析中應用最為廣泛和常規的色譜模式。 RPLC能對弱極性和中等極性化合物進行高效分離分析，但對于如DMC這樣存在多種強極性物質的分析對象卻難以得到滿意的結果(郭志謀，張秀莉，徐青，等.色譜，2009，27(5) 675.)。因為強極性化合物分子中的極性基團易與流動相形成偶極矩作用，而與非極性的固定相則缺乏這種作用，導致樣品難以或不被固定相保留，通常在死時間流出而無法達到彼此間的有效分離。如用一般的C18柱和反相液相色譜(RPLC)方法來分離分析DMC及其所含的雜質，只能分離出DMC和相對極性較小的阻聚劑-對羥基苯甲醚(李素真，張博，岳秀英，山東化工，2004，33，34.)。所以，建立液相色譜分離分析DMC及其所含強極性物質雜質的新方法是工業生產迫切需要解決的難題之一。Il(Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography,HILIC)^ 一種以極性固定相(如硅膠或修飾氨基、氰基、羥基等極性基團的硅膠柱等)，以極性有機溶劑或含水極性有機溶劑為流動相的色譜模式。與傳統正相液相色譜(Normal Phase Liquid Chromatography, NPLC)相似，化合物的保留時間隨化合物極性的增強而增加，但其所用的溶劑又與RPLC相似，采用與水互溶的極性有機溶劑，這樣就可以解決正相色譜中水溶性物質不溶于流動相的問題。HILIC作為一種適合于強極性化合物定性定量分析的液相色譜新技術，通常使用在天然產物的分離分析、藥物分析、蛋白質組學等領域中(如JANDERA P.,Journal of S印aration Science,2008,31(9) :1421; JINNO K, QUIMING N S, DENOLA N L，et al. , Analytical and Bioanalytical Chemistry,2009,393(1) :137; NGUYEN H P, SCHUG K A.，Journal of Separation Science, 2008, 31 (9) :1465.)。但對于像上述具有強極性DMC及其雜質這樣的有機小分子，由于其強極性部分在分子中所占的比例高，彼此間相似度高，因此其彼此間的分離難度很大。即使用HILIC方法，也很難將其一一分開，所以也未見用此方法分離分析強極性DMC及其雜質的文獻報道。
發明內容
本發明的目的在于提供一種簡單、快速的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的分離分析新方法。通過比較不同的色譜柱看出采用HILIC方法，選擇合適的流動相及其它相關色譜條件，可以分離分析強極性化合物DMC及其主要雜質。本發明的目的是這樣實現的
一種甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的分離分析方法，該方法包括以下具體步驟
第一步色譜條件
固定相硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱或者乙基橋雜化硅膠的HILIC柱，流動相乙腈和水；檢測波長2 nm;柱溫室溫；流速0.8 1 mL/min ；進樣量20. 0
第二步洗脫方式
采用梯度洗脫；使用硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱時，流動相中乙腈的起始濃度為 10 30%，最終濃度為90 70%，在水相中加入0. 0Γ0. 03 %體積比的二丁胺，用H3PO4調節ΡΗ=3 ；使用乙基橋雜化硅膠的HILIC柱時，流動相A為乙腈，其中含0. 01 0. 05%體積比的乙酸，流動相B為乙腈，其中含0. 01 0. 05%體積比的乙酸，并加入0. 005mol/L的乙酸銨；
第三步分離分析
在上述條件下對甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨進行洗脫，分離得到色譜峰，用標準樣品的疊加法或根據與各標準樣品的色譜圖的比較，確定各峰的歸屬。本發明中的硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱，采用美國S印ax公司的賽分kpax HP-Cyano柱；乙基橋雜化硅膠的HILIC柱，采用美國Waters公司的X-Bridge HILIC色譜柱。本發明可應用于各種DMC合成小試、生產等反應過程的監控，也可應用于DMC產品的質量檢測。因為DMC是高聚物的單體，不方便使用氣相色譜法來分析。本發明提供的親水作用色譜法(HILIC)作為DMC及其所含強極性雜質的檢測方法，既保持了高效液相色譜法 (HPLC)分析的優點，又可以一次性簡單地、同時快速地分離出多個用其他方法難以分離的強極性雜質，大大方便了 DMC的生產和質量監控。此分離分析方法具有很大的實用價值。
圖1是DMC的合成路線圖2是80%DMC樣品溶液的kpax HP-Cyano柱檢測圖； 圖3是80%DMC樣品溶液的X-Bridge HILIC柱檢測圖。
具體實施例方式以下為本發明的一些具體實施例，但本發明不僅僅局限于以下實施例。實施例1
利用S印ax HP-Cyano柱對DMC樣品的HILIC分析
儀器Waters 高效液相色譜儀,配備 Waters 2487 Dual ^ Absorbance Detector ； Waters Binary HPLC Pump ；Waters Breeze 工作立占。色譜條件美國S印ax 公司賽HP-Cyano 色譜柱4. 6mmX250mmX5 “ m ； 流動相流動相A為超純水(0. 01%體積比的二丁胺，用H3PO4調節pH=3)，流動相B為
乙腈；檢測波長:224 nm ；柱溫室溫；流速1 mL/min ；進樣量20. O ^ L0試劑水為超純水(艾科浦超純水系統)，乙腈為色譜純，二T胺、磷酸均為市售分析純試劑，流動相使用前用0. 45 β m濾膜過濾，并經超聲脫氣；對照樣品MQ、MAA、DM、CC和 DMC樣品(80%水溶液)均為市售分析純試劑。梯度洗脫條件如表1所示
表1 S印ax HP-Cyano柱的梯度洗脫條件
Tab. 1 Gradient condition with Sepax HP-Cyano column
權利要求
1. 一種甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的分離分析方法，其特征在于該方法包括以下具體步驟 第一步色譜條件固定相硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱或者乙基橋雜化硅膠的HILIC柱，流動相乙腈和水；檢測波長2 nm;柱溫室溫；流速0.8 1 mL/min ；進樣量20. 0 μ L ；第二步洗脫方式采用梯度洗脫；使用硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱時，流動相中乙腈的起始濃度為 10 30%，最終濃度為90 70%，在水相中加入0. 0Γ0. 03 %體積比的二丁胺，用H3PO4調節ΡΗ=3 ；使用乙基橋雜化硅膠的HILIC柱時，流動相A為乙腈，其中含0. 01 0. 05%體積比的乙酸，流動相B為乙腈，其中含0. 01 0. 05%體積比的乙酸，并加入0. 005mol/L的乙酸銨；第三步分離分析在上述條件下對甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨進行洗脫，分離得到色譜峰，用標準樣品的疊加法或根據與各標準樣品的色譜圖的比較，確定各峰的歸屬。
全文摘要
本發明公開了一種甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中強極性雜質的分離分析方法，該方法固定相為硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱或者乙基橋雜化硅膠的HILIC柱，流動相為乙腈和水；洗脫方式為梯度洗脫；使用硅膠上鍵合了氰基的HILIC柱時，流動相中乙腈的起始濃度為10～30％，最終濃度為90～70％，在水相中加入0.01～0.03%體積比的二丁胺，用H3PO4調節pH=3，使用乙基橋雜化硅膠的HILIC柱時，流動相A為乙腈，其中含0.01～0.05%體積比的乙酸，流動相B為乙腈其中含0.01～0.05%體積比的乙酸,并加入0.005mol/L的乙酸銨。本發明既保持了高效液相色譜法分析的優點，又可以一次性簡單地、同時快速地分離出多個用其他方法難以分離的強極性雜質，大大方便了甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的生產和質量監控，具有很大的實用價值。
文檔編號G01N30/06GK102183597SQ20111006190
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者李新軍, 王翠翠, 鄒新琢, 韓冰冰 申請人:華東師范大學