亲水性胆碱磷酸基质的有机聚合物液相整体色谱柱的制备与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于色谱分离技术领域，具体涉及一种亲水性胆碱磷酸基质的有机聚合物 液相整体色谱柱的制备与应用。
【背景技术】
[0002] 众所周知，液相色谱及联用技术已广泛应用在环境、医学和生命科学等领域，关于 其核心元件色谱分离介质及分析功能的研究也日渐深入。近年来，新型色谱固定相整体材 料，因具有高通透性、低柱压、传质速度快、制备简单等优点，已经成为研究热点之一，且已 成功在反相色谱、离子交换色谱、亲和色谱等分离模式中应用，有效地分离了氨基酸、小肽、 蛋白质、多肽和类固醇等多类化合物。根据整体材料制备功能单体的不同，主要分为三大 类：有机聚合物整体柱、硅胶整体柱和杂化整体柱[Zou H, Huang X，Ye M, Luo Q.Monolithic stationary phases for liquid chromatography and capillary electrochromatography ? J Chromatogr A. 2002; 954( 1-2): 5-32 ?] D 因有机聚合物整体柱 具有制备简单、耗时短、成本低、机械强度高、渗透性好、柱背压低和生物样品兼容等特点， 可实现分析物快速、高效、高通量的分离，因此受到了广泛地关注。亲水性液相色谱柱是亲 水性液相色谱的核心部件，直接决定了色谱的分离效果。自1990年亲水性液相色谱 (Hydrophilic interaction chromatography，HILIC)被首次提出后[Alpert AJ.Hydrophilic-interaction chromatography for the separation of peptides, nucleic acids and other polar compounds . J Chromatogr ? 1990; 499:177-96 ?]，用于 HILIC的聚合物整体柱的研究成为了国际色谱领域的研究热点之一。如Lin等通过原位聚合 3_磺丙基甲基丙稀酸酯（3-sulfopropyl methacrylate，SPMA)和季戊四醇三丙稀酸酯 (pentaerythrito 1 triacrylate，PETA)，制备成表面带磺酸基和羟基的整体柱，在毛细管 液相色谱和压力驱动的毛细管电色谱模式下成功分离极性小的中性和带电分子[Lin J， Huang G,Lin X,Xie Z.Methacrylate-based monolithic column with mixed-mode hydrophilic interaction/strong cation-exchange stationary phase for capillary liquid chromatography and pressure-assisted CEC.Electrophoresis.2008；29(19): 4055-65.]，为了增强其亲水作用，作者通过在流动相中加入长链季铵盐-十六烷基三甲基 溴化鞍（cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)，屏蔽强阳离子交换位点，建立了动态修 饰的强阳离子整体柱，实现了反相模式对中性、碱性和酸性亲水化合物的成功分离[Lin J， Lin J,Lin X,Xie Z.Capillary liquid chromatography using a hydrophilic/cation-exchange monolithic column with a dynamically modified cationic surfactant.J Chromatogr A. 2009; 1216(45): 7728-31. ];Lin等还用2-(甲基丙烯酰氧乙基）烷基三甲基 硫酉爱（2_(methacryloyloxy)ethyl trimethylammoniummethyl sulfate，META)为离子交换 位点和极性配基供体，与三乙烯单体PETA共聚合，通过调整生孔剂和META的比例，成功制备 了具有强阳离子和亲水机理的整体柱，对中性、酸性和碱性极性化合物的分离具有很好的 选择性，且可以避免碱性化合物的拖尾效应[Lin J，Lin J，Lin X，Xie Z.Preparation of a mixed-mode hydrophilic interaction/anion-exchange polymeric monolithic stationary phase for capillary liquid chromatography of polar analytes.J Chromatogr A. 2009; 1216(5): 801-6 ?];在光诱导下，N，N-二甲基-N-甲丙烯乙基-N-(3-磺 酸）鞍甜菜喊（N，N_dimethyl-N-methacryloxyethyl_N-(3_sulf opropyl)ammonium betaine)和聚（乙二醇)二丙稀酸酯(poly(ethylene glycol)diacrylate)共聚合制备成了 亲水性机理的多孔两性离子整体柱，对氨基类、酚类和苯甲酸类化合物具有很好的分离功 能[Chen X,Tolley HD,Lee ML.Preparation of zwitterionic polymeric monolithic columns for hydrophilic interaction capillary liquid chromatography.J Sep Sci.2011Jun22.doi:10.1002/jssc.201100155.]DFeng YQ课题组利用N-丙烯酰三（羟甲 基）氨基甲焼（？〇17(~-&。巧1〇71七!^8(117(11'〇171116也71)&111；[1101116七11&116，嫩撤]\0和？￡丁八，甲基 丙稀酸(methacrylic acid，MAA)和EDMA共聚合制备的整体柱分别成功用于核苷类化合物 [Chen ML,ffei SS,Yuan BF,Feng YQ.Preparation of methacrylate-based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatography and its application in determination of nucleosides in urine. J Chromatogr A.2012; 1228:183-92.]和牛血 清白蛋白酶解多肽产物的分析[Chen ML，Li LM，Yuan BF，Ma Q，Feng YQ.Preparation and characterization of methacrylate-based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatography .J Chromatogr A .2012; 1230: 54-60 .]DWang 等用烷氧基娃 焼（四甲氧基娃焼（七6^31116七11〇178；[13116，丁]\103)和乙烯基-三甲氧基娃焼（￥；[1171-七1'；[1116也0178；[13116，\0￥3))的缩醛反应，在水溶性引发剂2,2'-偶氮双(2-甲基丙基脒)盐酸 盐（2，2 '-azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride，AIBA)作用下，与带季鞍基 团的丙稀酰胺单体（丙稀酰氧）乙基]三甲基鞍硫酸盐（[2 -(acryloyloxy)ethyl] trimethyl ammoniummethyl sulfate，AETA)共聚反应，成功制备具有亲和和强阳离子交换 作用的有机无机杂化整体柱，且在压力毛细管电色谱模式下对极性和碱性核酸碱基及核苷 进行了分离[Wang X，Zheng Y，Zhang C，Yang Y，Lin X，Huang G，Xie Z. Preparation and characterization of hybrid-silica monolithic column with mixed-mode of hydrophilic and strong anion-exchange interactions for pressurized capillary electrochromatography .J Chromatogr A. 20l2; l239:56_63 ?];最近，有一锅法策略（one-pot)成功制备具有亲水分离机理的两性离子的硅氧杂化整体柱，即用3-甲氧基硅烷丙烯酰 胺(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane，丫 -MAPS)为交联剂，合成了两种两性离子娃 氧烷杂化整体柱（[2-(甲基丙烯酰氧）乙基]二甲基（3-磺酸丙基）氢氧化铵（[2_ (methacryloyloxy)ethy1]dimethyl-(3_sulfopropy1)ammonium hydroxide，MSA)和2_甲 基丙稀酰轻乙基磷酰胆碱(2-methacryloy loxye thy 1 phosphoryl choline，MPC)为功能单 体），其通透性和机械强度很好，MSA整体柱可对中性、碱性和酸性化合物及小肽进行分离， 同时，联用串联质谱可成功鉴定BSA酶解多肽[Lin H，0u J，Zhang Z，Dong J，Wu M，Zou H.Facile preparation of zwitterionic organic-silica hybrid monolithic capillary column with an improved"one-pot"approach for hydrophi1ic-interaction liquid chromatograp