一种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱，该开管毛细管柱通过以下步骤制备得到：将经过活化处理的裸毛细管通过溶胶?凝胶及静电自组装的方法在管壁修饰6?位带有3?（三乙氧基硅）基团的纳米直链淀粉?3,5?二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。该毛细管柱具有涂层均匀、不易脱落的优势，而且可用于氨基酸手性对映体及药物手性分子的毛细管电泳及气相色谱分离分析。
【专利说明】
一种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱。
【背景技术】
[0002]手性是生物系统的一个重要特征，在生物体内运作的大多数生物化学系统都涉及手性。大量的化合物被证实是外消旋的对映异构体混合物。尽管对映异构体在物理性质上没有明显差别，但它们在生理和化学活性上却表现出不同的作用。所以，手性化合物的识别和拆分在化工、临床、食品和制药等行业都具有极其重要的作用。
[0003]直链淀粉是具有光学活性的天然生物大分子，有独特的结构优势，而且其糖单元上的羟基易于改性并活化，改性后的直链淀粉衍生物对多种外消旋体分子表现出良好的手性识别性能。因此，直链淀粉衍生物是目前研究与使用最广泛的手性分离材料。但是，直链淀粉颗粒的粒径都比较大，极大地限制了直链淀粉在开管毛细管柱中的应用。近年来，随着纳米材料的深入发展，在纳米尺寸范围操纵直链淀粉分子及其超分子聚集体，已成为直链淀粉科学的前沿领域。与直链淀粉相比，纳米直链淀粉颗粒具有粒径小、比表面积大、超精细结构等优点。
[0004]毛细管开管柱在制备过程中无需制备塞子及精确的成分配比，具有制备简单、柱效高等特点，是毛细管电色谱和气相色谱完成分离分析最简单的形式。迄今为止，未见纳米直链淀粉作为开管柱管壁修饰剂应用于毛细管电泳及气相色谱手性拆分的相关报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对毛细管手性开管柱制备过程繁琐、成本昂贵、分离效率低、涂层不均匀、寿命短等问题，提供一种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱。
[0006]本发明以纳米直链淀粉衍生物为手性分离基质，通过溶胶-凝胶法及静电自组装法将其涂覆于毛细管内壁，制备成纳米直链淀粉手性开管毛细管柱。本发明工艺简单、成本低廉、分离效率高、涂层均匀、寿命长，适用于手性分离分析。
[0007]—种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱，其特征在于该毛细管柱通过以下方法制备得到:
1)毛细管的预处理:将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理；
2)溶胶的制备:将6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于吡啶中，加入正硅酸乙酯和乙醇，形成均匀溶液后，将HF溶液加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应0.5?15 h，溶液形成溶胶；
3)纳米直链淀粉衍生物开管毛细管的制备:将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.1?
1.0mL/min流速下，首先将表面活性剂水溶液作为模板分子动态通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫出多余的表面活性剂;将步骤2)所得溶胶，利用栗将其注入毛细管内，用乙醇冲洗去除毛细管通道内多余的残留溶胶，最后将毛细管放置在真空干燥箱内在50?100 °C下使其凝胶，即得修饰了纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱。
[0008]步骤2)中所述6-位带有3_(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物、正硅酸乙酯、乙醇和HF溶液的用量比为0.0I?0.1 g: 0.1?5 mL: 0.1?10 mL:0.01?3 mLo
[0009]所述HF溶液的浓度为I?80 mg/mLo
[0010]所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、N，N，N-三甲基-1 -十四烷基溴化铵或二癸基二甲基氯化铵。
[0011]所述表面活性剂水溶液的浓度为5?50 mol/L。
[0012]上述开管毛细管柱在氨基酸手性对映体的毛细管电泳分离分析和气相色谱手性拆分中的应用。
[0013]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1.该开管柱的涂层均匀、不易脱落、寿命长。
[0014]2.该开管柱的制备方法简单、成本低可用于规模化制备开管毛细管柱。
[0015]3.该开管柱对手性氨基酸及手性药物分子具有满意的分离效果。
【附图说明】
[0016]图1为直链淀粉及纳米直链淀粉的扫描电镜(A)直链淀粉;(B)纳米直链淀粉。
[0017]图2为纳米直链淀粉及其衍生物的红外光谱(a)纳米直链淀粉；(b)2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物；(C) 6-位带有3_(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0018]图3为开管毛细管柱的扫描电镜图(A)裸毛细管；(B)纳米直链淀粉衍生物修饰的毛细管，其中毛细管全貌图放大倍数为1000倍，毛细管局部图放大倍数为2000倍。
[0019]图4为毛细管电泳分离手性氨基酸的电泳图。(A)苯丙氨酸；(B)酪氨酸；(C)色氨酸。
[0020]图5手性氨基酸的气相色谱分离图。(A)苯丙氨酸；(B)酪氨酸；(C)色氨酸。
【具体实施方式】
[0021]
实施例1
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0022](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.1 mL/min的流速下，首先将5 mol/L十六烷基三甲基溴化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫至无溶液流出。将上述制备的10 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入0.5 mL正硅酸乙酯和0.5 mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将0.5 mL的10 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应30 min，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在60 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0023]实施例2
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0024](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.1 mL/min的流速下，首先将5 mol/L十六烷基三甲基溴化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫至无溶液流出。将上述制备的10 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入0.5 mL正硅酸乙酯和I mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将I mL的10 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应I h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在60 V将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0025]实施例3
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0026](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 11101/1的!1(:1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.3 mL/min的流速下，首先将20mol/L十八烷基三甲基氯化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫至无溶液流出。将上述制备的40 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入I mL正硅酸乙酯和I mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将0.5 mL的20 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应3 h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在80 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0027]实施例4
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0028](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.3 mL/min的流速下，首先将20mol/L十八烷基三甲基氯化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫至无溶液流出。将上述制备的40 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入I mL正硅酸乙酯和2 mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将1.5 mL的20 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应5 h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在80 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0029]实施例5
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0030](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.5mL/min的流速下，首先将30 mol/L N，N，N-三甲基-1-十四烷基溴化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫至无溶液流出；再将上述制备的70 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入2 mL正硅酸乙酯和2mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将0.5 mL的40 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应5 h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在100 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0031 ] 实施例6
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0032](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.5 mL/min的流速下，首先将30mol/L N，N，N-三甲基-1-十四烷基溴化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用犯吹扫至无溶液流出；再将上述制备的70 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入2 mL正硅酸乙酯和4 mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将2 mL的40 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应8 h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在100 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0033]实施例7
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0034](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.7 mL/min的流速下，首先将40mol/L二癸基二甲基氯化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用犯吹扫至无溶液流出；再将上述制备的100 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入4 mL正硅酸乙酯和4 mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将0.3 mL的60 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应12 h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在100 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0035]实施例8
(I)将2 g直链淀粉分散于100 mL二甲基亚砜-水混合溶液(9:1)，在90 °C下加热30min至溶液呈透明。将糊化后的淀粉胶体体系冷却至室温后，在超声条件下，将淀粉胶体体系逐滴加入到1000 mL无水乙醇中进行醇沉。将经过上述步骤制得的直链淀粉纳米颗粒的悬浮液多次离心，得到纳米直链淀粉，冷冻干燥后得约1.8 g纳米直链淀粉。将I g上述制备的纳米直链淀粉分散到60 mL无水卩比啶中，加入3.5 g三苯基氯化碳进行6-位轻基保护，在90 °(:下油浴加热反应24 h。待6-位保护反应完成后，反应液中加入4 mL 3，5_二甲基苯基异氰酸酯，维持90 °C继续反应24 h，让2-及3-位的羟基尽可能完全衍生化。反应完后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，取出固体物置于含有少量浓盐酸的甲醇液中，将6-位保护的羟基还原。反应完后过滤并洗涤产物，真空60 °C干燥，得到2-、3_位衍生的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。称I g纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于5 mL N，N’_二甲基乙酰胺、I g无水氯化锂和60 mL吡啶的混合液中，加入ImL 3-(三乙氧基硅)丙基异氰酸酯，80 °C下磁力搅拌。反应16 h后过滤并用大量的无水甲醇洗涤产物，真空55 °C干燥，得到6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物。
[0036](2)将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 mol/L的HC1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理。再将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.7 mL/min的流速下，首先将40mol/L二癸基二甲基氯化铵通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用犯吹扫至无溶液流出；再将上述制备的100 mg 6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于10 mL吡啶中，加入4 mL正硅酸乙酯和8 mL乙醇溶液中，形成均匀溶液后，将2 mL的60 mg/mL HF溶液逐滴加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应15 h，溶液形成溶胶，将此纳米直链淀粉衍生物的溶胶利用蠕动栗注入毛细管内，形成开管毛细管柱;然后用吡啶冲洗去除毛细管通道内的残留溶胶，将毛细管放置在真空干燥箱内在100 °C将其凝胶，制得修饰了纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱。
[0037]实施例9
将该纳米直链淀粉衍生物的手性开管毛细管柱用于氨基酸的毛细管电泳手性分离，电泳条件为:苯丙氨酸:pH 8.8的0.06 mol/L硼砂-磷酸二氢钾缓冲体系；酪氨酸:pH 8.8的
0.06 mol/L硼砂-磷酸二氢钾缓冲体系;色氨酸:pH 8.6的0.08 mol/L硼砂-磷酸二氢钾缓冲体系。其它条件:15 kV分离高压，温度25 °C，进样时间为5 S，检测波长210 nm。在上述电泳条件下得到较好的分离效果，见图4:毛细管电泳分离手性氨基酸的电泳图。
[0038]实施例10
将该纳米直链淀粉衍生物的气相手性毛细管柱用于手性化合物的分离，气相色谱条件为:FID检测器;温度:160 °C;进样口温度280 °C;检测器温度260 °C ;载气线性流速15.02cm/s;进样量0.1 nL。在上述气相色谱条件下得到较好的分离效果，见图5:手性氨基酸的气相色谱分离图。
【主权项】
1.一种表面修饰纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱，其特征在于该毛细管柱通过以下方法制备得到: 1)毛细管的预处理:将毛细管用甲醇、蒸馏水、0.1 11101/1的!1(:1、蒸馏水、0.1 mol/L的NaOH、蒸馏水进行活化处理； 2)溶胶的制备:将6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物溶解于吡啶中，加入正硅酸乙酯和乙醇，形成均匀溶液后，将HF溶液加入到上述均匀溶液，并置于冰浴条件下搅拌反应0.5?15 h，溶液形成溶胶； 3)纳米直链淀粉衍生物开管毛细管的制备:将处理好的毛细管固定在栗头上，在0.1?1.0mL/min流速下，首先将表面活性剂水溶液作为模板分子动态通入毛细管中，通过静电作用吸附在毛细管内壁，然后利用N2吹扫出多余的表面活性剂;将步骤2)所得溶胶，利用栗将其注入毛细管内，用乙醇冲洗去除毛细管通道内多余的残留溶胶，最后将毛细管放置在真空干燥箱内在50?100 °C下使其凝胶，即得修饰了纳米直链淀粉衍生物的开管毛细管柱。2.如权利要求1所述的开管毛细管柱，其特征在于步骤2)中所述6-位带有3-(三乙氧基硅)基团的纳米直链淀粉-3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物、正硅酸乙酯、乙醇和HF溶液的用量比为0.01 ?0.1 g:0.1 ?5 mL:0.1 ?10 mL:0.01 ?3 mL。3.如权利要求1或2所述的开管毛细管柱，其特征在于所述HF溶液的浓度为I?80mg/mLo4.如权利要求1所述的开管毛细管柱，其特征在于所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、N，N，N-三甲基-1-十四烷基溴化铵或二癸基二甲基氯化铵。5.如权利要求1所述的开管毛细管柱，其特征在于所述表面活性剂水溶液的浓度为5?50 mol/L。6.如权利要求1所述开管毛细管柱在氨基酸手性对映体的毛细管电泳分离分析和气相色谱手性拆分中的应用。
【文档编号】B01D15/38GK106075953SQ201610515523
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】赵亮, 董树清, 孙亚明, 毕青, 王利涛, 张霞, 张晓莉
【申请人】中国科学院兰州化学物理研究所