十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于毛细管色谱柱技术领域，具体涉及一种十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]毛细管电色谱是近年在电泳技术和高效液相色谱技术的基础上发展起来的一种高效、快速的新型微柱分离方法。作为电色谱分离技术的重要组成部分，CEC柱可分为开管柱、填充柱和整体柱。毛细管整体柱克服了开管柱相比不足的缺点，同时避免了填充柱需制作塞子的步骤，具有制备简单、渗透性好、柱效高等优点。
[0003]一锅法是一种基于简单的溶胶-凝胶法制备出带有活性官能团的杂化整体柱的方法，它是将有机功能单体直接加入到水解后的反应混合液中，再进行加热处理，在此过程中有机功能单体同预聚合的硅氧烷上的活性间的缩聚反应同时进行。通过一锅法，能一步制成柱子，并可通过改变有机功能单体来改变所制备杂化整体柱的保留性，免去了柱后衍生的繁琐。
[0004]本发明的十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱，由于通过有机掺杂可增加硅胶整体柱的柔韧性，而十六碳烯-乙烯基磺酸钠含有的磺酸根可以提供一定的电渗流，使合成的整体柱可以在PCEC模式下进行色谱分离，同时促进色谱分离过程中离子交换作用的发生，提高分离性能。采用十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱技术，既免除了传统填充柱装填操作复杂繁琐、烧结塞子易导致气泡产生等问题，又克服了开管柱容量低和相比小的缺点，具有良好的应用前景。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱及其应用，该十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱化学性质稳定，与样品有更多的作用位点，对苯系、萘系化合物以及苯胺类化合物均具有良好的分离效果，且重现性好。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱是经毛细管的预处理、一锅法制备而成。
[0007]其制备方法具体包括如下步骤:
(1)将毛细管柱依次用lmol/LHCl和H2O分别冲洗30 min，然后用NaOH冲洗30 min，在100°C下加热3 h，再依次用!120、0.lmol/L HC1、H20和甲醇分别冲洗30 min，最后于180°C下通氮气吹干，备用；
(2)准确称取270mg聚乙二醇(PEG)、10mg脲，溶解在2.5mL 0.01 mo I/L的醋酸溶液中，待完全溶解后，再加入ImL正硅酸甲酯(TMOS)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)组成的预聚合溶液，0°C下搅拌反应lh，形成均匀透明的水解液，所述预聚合溶液中含900 μ L TMOS和300 μ L VTEO ;然后准确称取40 mg十六碳稀和40mg乙稀基磺酸钠以及4mg偶氮二异丁腈(AIBN)，加入到I mL上述水解液中，冰浴超声处理10 min溶解脱气；
(3)用注射器将步骤(2)的混合溶液手动推入预处理后的毛细管中，推入量以毛细管总长的1/2~2/3为度，将毛细管两端均用橡胶封住；放入45~50°C水浴锅中加热反应12 h，再将温度提高到60°C继续加热12h，最后将得到的杂化整体柱用水冲洗以除去溶剂和其它可溶的残留物。
[0008]所述十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱适用于分离苯系、萘系化合物以及苯胺类化合物。
[0009]本发明的显著优点在于:
(I)本发明的十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱，通过有机掺杂十六碳烯，增加了硅胶整体柱的柔韧性和疏水性，而乙烯基磺酸钠含有的磺酸根可以提供一定的电渗流，使合成的整体柱可以在PCEC模式下进行色谱分离，同时促进色谱分离过程中的离子交换作用的发生，可以提高分离效果。
[0010](2)本发明十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱既可免除传统填充柱装填操作复杂、烧结塞子易导致气泡产生等问题，又克服了开管柱容量低和相比小的缺点，其性质稳定，重现性好的优点，对苯系、萘系化合物以及苯胺类化合物均具有良好的分离效果。
【附图说明】
[0011]图1为不同脲含量对十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化柱结构的影响。其中，(A) 50 mg 脲；(B) 100 mg 脲；(C) 150 mg 脲；(D) 250 mg 脲。
[0012]图2为流动相中不同乙腈含量对EOF的影响。
[0013]图3为流动相中不同乙腈含量对苯类化合物分离的影响。其中，O为硫脲，I为甲苯，2为乙苯，3为丙苯，4为丁苯，5为戊苯。
[0014]图4为流动相中不同乙腈含量对苯胺类化合物分离的影响。其中，O为硫脲；1为对苯二胺；2为邻苯二胺；3为联苯胺；4为甲萘胺。
[0015]图5为流动相中不同乙腈含量对苯系、萘系化合物分离的影响。其中，O为硫脲；1为苯；2为萘。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合【具体实施方式】对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0017]1.十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱中不同脲含量对EOF的影响。
[0018]分别将50、100、150、250mg 的脲与 270mg PEG 溶解在 2.5mL 0.01 mol/L 醋酸溶液中，待完全溶解后，再加入ImL正硅酸甲酯(TMOS)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)组成的预聚合溶液，0°C下搅拌反应lh，形成均匀透明的水解液，其中，预聚合溶液中含900 yL TMOS和300 μ L VTEO ;然后准确称取40 mg十六碳烯和40mg乙烯基磺酸钠以及4 mg AIBN，加入到I mL上述水解液中，冰浴超声处理10 min溶解脱气。
[0019]用注射器分别将上述混合溶液手动推入预处理后的毛细管至25cm (毛细管总长45cm)，将毛细管两端均用橡胶封住，放入47°C水浴锅中加热反应12 h，再将温度提高到60°C继续加热12 h，用二次水冲洗，得到十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱。
[0020]不同脲用量得到的十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱的电镜形貌图见图1。
[0021]—种十六碳烯-乙烯基磺酸钠修饰的有机-硅胶杂化整体柱的制备方法具体包括如下步骤:
(1)将毛细管柱依次用lmol/LHCl和H2O分别冲洗30 min，然后用NaOH冲洗30 min,在100°C下加热3 h，再依次用!120、0.lmol/L HC1、H20和甲醇分别冲洗30 min，最后于180°C下通氮气吹干，备用；