开管毛细管的制备方法
【专利摘要】一种开管毛细管的制备方法，包括以下步骤：(1)用含有2?5％(质量比)有机聚合物修饰的纳米材料颗粒的乙醇溶液以0.5?2ul/分钟的流速充入内径为50um的毛细管中，时间为5?30分钟；(2)挥尽或干燥所述乙醇溶液，使所述毛细管内壁形成有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层。本发明方法所制得的开管毛细管，可以成功的用于毛细管电色谱，具有特殊的分离性能；通过采用静电吸附的方法，将纳米材料颗粒固定到毛细管内壁，避免了化学键合方法的繁琐和动态涂敷的柱寿命短等不足，方法简便、稳定、寿命长；有潜力应用于更复杂样品的分析分离。
【专利说明】
开管毛细管的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及色谱分析领域，尤其涉及一种开管毛细管的制备方法。
【背景技术】
[0002]开管毛细管电色谱是近年来新兴的一种高效、快速的微分离技术，它结合了毛细管电泳的高效性和高效液相色谱的高选择性。与其他电色谱形式(填充柱、整体柱)相比，开管柱具有不易产生气泡、制备简单等优势，因此各种涂层技术创新开发成为本领域探索的热点。
[0003]开管柱制备的关键是增大比表面积，以制备相比大、柱容量大的色谱柱。
[0004]因此，一种操作简单，使用寿命较长的开管毛细管的制备方法亟待出现。
【发明内容】
[0005]基于此，针对上述技术问题，提供一种开管毛细管的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种开管毛细管的制备方法，包括以下步骤:
[0008](I)用含有2-5% (质量比)有机聚合物修饰的纳米材料颗粒的乙醇溶液以0.5-2ul/分钟的流速充入内径为50um的毛细管中，时间为5-30分钟；
[0009](2)挥尽或干燥所述乙醇溶液，使所述毛细管内壁形成有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层。
[0010]本方案还包括毛细管预处理步骤:
[0011 ] 首先用去离子水冲洗毛细管5-20分钟，然后用NaOH溶液冲洗所述毛细管3-5小时，最后再用去离子水冲洗所述毛细管5-30分钟。
[0012]所述有机聚合物修饰的纳米材料颗粒采用有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒。
[0013]所述有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒的合成步骤如下:
[0014]将0.8-1.2g的Si02纳米颗粒溶于40-60ml的乙腈中，边搅拌边加入0.08-0.12ml的APTES，然后室温反应16-18小时，乙腈洗涤干燥，得到氨基化的Si02;
[0015]将所述氨基化的S12溶于40-60ml的二氯甲烷中，加入0.08-0.12ml的三乙胺以及0.07-0.09g的DMAP，然后边搅拌边加入0.07-0.09ml的2-溴异丁酰溴为引发剂，室温反应过夜，合成带有连接臂的Initiator-Si02;
[0016]将上述Initiator_Si02溶于加有催化量氯化铜氯化亚铜的反应液中，缓慢加入有机聚合物单体，在氮气保护下反应45-52小时，而后用水洗至无色，得到有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒。
[0017]所述S12纳米颗粒为放射状结构的S12纳米颗粒、球形结构的S12纳米颗粒以及由所述放射状结构的S12纳米颗粒或者球形结构的S12纳米颗粒修饰的手性基团、环糊精或蛋白质等衍生物中的一种。
[0018]所述Si02纳米颗粒粒径为0.lnm-lum。
[0019]所述有机聚合物单体为甲基丙烯酸-N，N_二甲氨基乙酯或者苯乙烯磺酸钠。
[0020]本方案还包括重复步骤(I)以及步骤(2)，以使所述有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层厚度到达目标厚度。
[0021]所述步骤(2)在温度55°-65°下挥尽乙醇。
[0022]所述步骤(2)在温度60°-100°下干燥乙醇。
[0023]本发明方法所制得的开管毛细管，可以成功的用于毛细管电色谱，具有特殊的分离性能;通过采用静电吸附的方法，将纳米材料颗粒固定到毛细管内壁，避免了化学键合方法的繁琐和动态涂敷的柱寿命短等不足，方法简便、稳定、寿命长;有潜力应用于更复杂样品的分析分离。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】本发明进行详细说明:
[0025]图1为本发明实施例1制得的毛细管开管的扫描电镜图；
[0026]图2为本发明实施例1制得的毛细管开管对8种磺胺的分离能力的考察的色谱图以及对比图；
[0027]图3为本发明实施例1制得的毛细管开管对蛋清中蛋白分离能力考察的色谱图。
【具体实施方式】
[0028]—种开管毛细管的制备方法，包括以下步骤:
[0029]一、毛细管预处理:
[0030]首先用去离子水冲洗毛细管5-20分钟，然后用NaOH溶液冲洗毛细管3-5小时，最后再用去离子水冲洗所述毛细管5-30分钟。
[0031 ] 二、在毛细管的内壁涂覆有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层:
[0032](I)用含有2-5% (质量比)有机聚合物修饰的纳米材料颗粒的乙醇溶液以0.5-2ul/分钟的流速充入内径为50um的毛细管中，时间为5-30分钟。
[0033]此过程为静电吸附方式将纳米材料颗粒固定到毛细管内壁，避免了化学键合方法的繁琐和动态涂敷的柱寿命短等不足，提高了开管柱柱容量、增加了相比。
[0034](2)在温度55°-65°下挥尽上述乙醇溶液，或者在温度60°-100°下干燥乙醇，使毛细管内壁形成有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层。
[0035]其中，有机聚合物修饰的纳米材料颗粒可以采用有机聚合物修饰的S12纳米颗粒或者其他纳米材料，有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒合成过程如下:
[0036]a.将0.8-1.2g的S12纳米颗粒溶于40_60ml的乙腈中，边搅拌边加入0.08-0.12ml的APTES，然后室温反应16-18小时，乙腈洗涤干燥，得到氨基化的S12;
[0037]b.将氨基化的S12溶于40-60ml的二氯甲烷中，加入0.08-0.12ml的三乙胺以及0.07-0.09g的DMAP(4_dimethylaminopyridine，4_二甲氨基卩比啶)，然后边搅拌边加入
0.07-0.09ml的2-溴异丁酰溴为引发剂，室温反应过夜，合成带有连接臂的Initiator-S12;
[0038I c.将上述Initiator-Si02溶于加有催化量氯化铜氯化亚铜的反应液中，缓慢加入有机聚合物单体，在氮气保护下反应45-52小时，而后用水洗至无色，得到有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒。
[0039]其中，S12纳米颗粒为放射状结构的S12纳米颗粒、球形结构的S12纳米颗粒以及由放射状结构的S12纳米颗粒或者球形结构的S12纳米颗粒修饰的手性基团、环糊精或蛋白质等衍生物中的一种，并且其粒径为0.1nm-1um0
[0040]有机聚合物单体为甲基丙烯酸-N，N_二甲氨基乙酯或者苯乙烯磺酸钠。
[0041]较佳的，可以重复上述步骤(I)以及步骤(2)，以使有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层厚度到达目标厚度。
[0042]实施例1
[0043]本实施例涉及一种开管毛细管的制备方法，包括以下步骤:
[0044]一、毛细管预处理:
[0045]首先用去离子水冲洗毛细管5分钟，然后用NaOH溶液冲洗毛细管3小时，最后再用去离子水冲洗毛细管30分钟。
[0046]二、在毛细管的内壁涂覆有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层:
[0047](I)用含有2%有机聚合物修饰的S12纳米颗粒的乙醇溶液以0.5ul/分钟的流速充入50um毛细管，时间为30分钟。
[0048](2)挥尽或干燥乙醇溶液，使毛细管内壁形成有机聚合物修饰的S12纳米材料固定相涂层。
[0049]其中，有机聚合物修饰的S12纳米颗粒合成过程如下:
[0050]a.将0.8的S12纳米颗粒溶于40ml的乙腈中，边搅拌边加入0.08ml的APTES，然后室温反应16小时，乙腈洗涤干燥，得到氨基化的S12;
[0051 ] b.将氨基化的S12溶于40ml的二氯甲烷中，加入0.08ml的三乙胺以及0.07g的DMAP，然后边搅拌边加入0.07ml的2-溴异丁酰溴为引发剂，室温反应过夜，合成带有连接臂的Initiator-Si〇2 ；
[0052]c.将上述Initiator-Si02溶于加有催化量氯化铜氯化亚铜的反应液中，缓慢加入有机聚合物单体，在氮气保护下反应45小时，而后用水洗至无色，得到有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒。
[0053]将上述制得的开管毛细管进行性能测试，如下所示:
[0054]图1为通过本发明方法制备的PDMAEMA(聚甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯)-Si02开管毛细管，其在扫射电子显微镜下观察得到的结构见图B，图C为其局部放大图，并与图A的空管进行对比。
[°°55] 如图2所示，以通过本发明方法制得的50um内径，总长65cm(有效柱长40cm)的PDMAEMA-S12开管毛细管，以30mmol/L硼砂缓冲溶液(pH 9.2)为流动相，分离电压为_151^的条件下，在254nm波长下，实现了对磺胺吡啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺喹恶啉、磺胺甲氧吡啶嗪、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺二甲异恶唑、磺胺嘧啶8种磺胺的分离;并在同样条件下与空管(bare capillary)进行了对比，PDMAEMA_Si02修饰的电色谱柱显示良好的分离能力(absorbance)。
[0056]如图3所示，最后通过本发明方法制得的S12纳米开管毛细管，采用毛细管电色谱柱分离模式，以lOmmol/L pH 8.6磷酸盐缓冲溶液为流动相，分离电压为-1OkV的条件下，实现了鸡蛋白中多种蛋白质(卵黏蛋白、溶解酵素、抗生物素蛋白、卵转铁蛋白、卵清蛋白)的同时分离。
[0057]通过上述内容可以看出，采用本发明方法所制得的S12纳米修饰的开管毛细管，可以成功的用于毛细管电色谱，具有特殊的分离性能;采用静电吸附的方法，将S12纳米固定到毛细管内壁，避免了化学键合方法的繁琐和动态涂敷的柱寿命短等不足，方法简便、稳定、寿命长;有潜力应用于更复杂样品的分析分离。
[0058]实施例2
[0059]本实施例涉及一种开管毛细管的制备方法，包括以下步骤:
[0060]一、毛细管预处理:
[0061 ] 首先用去离子水冲洗毛细管20分钟，然后用NaOH溶液冲洗毛细管5小时，最后再用去尚子水冲洗毛细管5分钟。
[0062]二、在毛细管的内壁涂覆有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层:
[0063](I)用含有5%有机聚合物修饰的S12纳米颗粒的乙醇溶液以2uI/分钟的流速充入50um毛细管，时间为5分钟。
[0064](2)挥尽或干燥乙醇溶液，使毛细管内壁形成有机聚合物修饰的S12纳米材料固定相涂层。
[0065]其中，有机聚合物修饰的S12纳米颗粒合成过程如下:
[0066]a.将1.2g的S12纳米颗粒溶于60ml的乙腈中，边搅拌边加入0.12ml的APTES，然后室温反应18小时，乙腈洗涤干燥，得到氨基化的S12;
[0067]b.将氨基化的S12溶于60ml的二氯甲烷中，加入0.12ml的三乙胺以及0.09g的DMAP，然后边搅拌边加入0.09ml的2-溴异丁酰溴为引发剂，室温反应过夜，合成带有连接臂的Initiator-Si〇2 ；
[0068]c.将上述Initiator-Si02溶于加有催化量氯化铜氯化亚铜的反应液中，缓慢加入有机聚合物单体，在氮气保护下反应52小时，而后用水洗至无色，得到有机聚合物修饰的Si〇2纳米颗粒。
[0069]实施例3
[0070]本实施例涉及一种开管毛细管的制备方法，包括以下步骤:
[0071]一、毛细管预处理:
[0072]首先用去离子水冲洗毛细管13分钟，然后用NaOH溶液冲洗毛细管4小时，最后再用去尚子水冲洗毛细管18分钟。
[0073]二、在毛细管的内壁涂覆有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层:
[0074](I)用含有4%有机聚合物修饰的S12纳米颗粒的乙醇溶液以1.8ul/分钟的流速充入50um毛细管，时间为18分钟。
[0075](2)挥尽或干燥乙醇溶液，使毛细管内壁形成有机聚合物修饰的S12纳米材料固定相涂层。
[0076]其中，有机聚合物修饰的S12纳米颗粒合成过程如下:
[0077]a.将Ig的S12纳米颗粒溶于50ml的乙腈中，边搅拌边加入0.1ml的APTES，然后室温反应17小时，乙腈洗涤干燥，得到氨基化的S12;
[0078]b.将氨基化的S12溶于50ml的二氯甲烷中，加入0.Iml的三乙胺以及0.08g的DMAP，然后边搅拌边加入0.08ml的2-溴异丁酰溴为引发剂，室温反应过夜，合成带有连接臂的Initiator-Si〇2 ；
[0079]c.将上述Initiator-Si02溶于加有催化量氯化铜氯化亚铜的反应液中，缓慢加入有机聚合物单体，在氮气保护下反应48小时，而后用水洗至无色，得到有机聚合物修饰的Si〇2纳米颗粒。
[0080]将实施例2、3制得的开管毛细管按照实施例1的方法同样进行检测，制得的S12纳米修饰毛细管柱都可以成功的用于毛细管电色谱，分离性能较好。
[0081]但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)用含有2-5%(质量比)有机聚合物修饰的纳米材料颗粒的乙醇溶液以0.5-2U1/分钟的流速充入内径为50um的毛细管中，时间为5-30分钟； (2)挥尽或干燥所述乙醇溶液，使所述毛细管内壁形成有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层。2.根据权利要求1所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，还包括毛细管预处理步骤: 首先用去离子水冲洗毛细管5-20分钟，然后用NaOH溶液冲洗所述毛细管3-5小时，最后再用去离子水冲洗所述毛细管5-30分钟。3.根据权利要求1或2所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物修饰的纳米材料颗粒采用有机聚合物修饰的S i02纳米颗粒。4.根据权利要求3所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物修饰的Si02纳米颗粒的合成步骤如下: 将0.8-1.2g的S12纳米颗粒溶于40-60ml的乙腈中，边搅拌边加入0.08-0.12ml的APTES，然后室温反应16-18小时，乙腈洗涤干燥，得到氨基化的S12; 将所述氨基化的S12溶于40-60ml的二氯甲烷中，加入0.08-0.12ml的三乙胺以及0.07-0.09g的DMAP，然后边搅拌边加入0.07-0.09ml的2-溴异丁酰溴为引发剂，室温反应过夜，合成带有连接臂的Initiator_Si02 ； 将上述Initiator-Si02溶于加有催化量氯化铜氯化亚铜的反应液中，缓慢加入有机聚合物单体，在氮气保护下反应45-52小时，而后用水洗至无色，得到有机聚合物修饰的S12纳米颗粒。5.根据权利要求4所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述S12纳米颗粒为放射状结构的S12纳米颗粒、球形结构的S12纳米颗粒以及由所述放射状结构的S12纳米颗粒或者球形结构的S12纳米颗粒修饰的手性基团、环糊精或蛋白质等衍生物中的一种。6.根据权利要求5所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述S12纳米颗粒粒径为0.lnm-lum。7.根据权利要求6所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物单体为甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯或者苯乙烯磺酸钠。8.根据权利要求7所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，还包括重复步骤(I)以及步骤(2)，以使所述有机聚合物修饰的纳米材料固定相涂层厚度到达目标厚度。9.根据权利要求8所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在温度55°-65°下挥尽乙醇。10.根据权利要求8所述的一种开管毛细管的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在温度60°-100°下干燥乙醇。
【文档编号】G01N30/60GK106018639SQ201610331253
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】阎超, 刘元元, 孙淑军, 李静
【申请人】上海通微分析技术有限公司