一种高效液相色谱固定相封端方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效液相色谱固定相封端方法，其将硅烷封端试剂、催化剂和色谱键合相置于高压釜中，在200～400oC惰性气体气氛下进行催化封端反应，制得高效液相色谱固定相。与传统方法相比，本发明方法具有反应完全、耗时少、重现性好、合成方法稳定可靠，操作简便，易于规模化生产。合成的液相色谱固定相具有柱效高，分离性能好，应用范围宽，对碱性化合物具有良好的色谱峰形等特点。
【专利说明】一种高效液相色谱固定相封端方法
发明领域
[0001]本发明涉及一种高效液相色谱固定相的封端方法，属于液相色谱分离材料制备【技术领域】。
[0002]发明背景
高效液相色谱(HPLC)是一种广泛使用的分析技术。其具有以下特点:速度快、重复性高、样品不被破坏；色谱柱可反复使用；易于实现自动化和高通量分析，精确度高、应用范围广，百分之七十以上的有机化合物可用高效液相色谱分析。在生物化学、医药卫生、食品检验、石油化工及环境污染监测等领域得到广泛的应用，成为分析科学家用以解决他们面临各种实际分析和分离必不可缺的工具。
[0003]在药物分析与纯化，代谢物分析，食品、环境分析和农药残留物的分析中，极性化合物的色谱分析一直是分析测试领域中的一个难题。随着蛋白质组学、代谢组学、中药现代化、环境保护等研究领域的迅速发展，强极性和亲水性的小分子物质迅速成为重要分析对象，但这类物质往往较难在液相色谱上得到有效分离。样品的复杂性、未知性的提高，对液相色谱的分离能力提出了更高的要求，促使液相色谱技术向着更高端的水平发展。
[0004]液相色谱柱是液相色谱的"心脏"，色谱柱填料的性能是决定色谱分离能力的关键。因而制备性能优良的色谱固定相是实现这些分离的关键。
[0005]硅胶基质固定相是目前应用最广泛的一类反相液相色谱固定相，其制备过程的关键是娃烧试剂与娃胶的键合。但由于空间位阻效应，较大的娃烧分子不可能与娃胶表面上较小的硅羟基全部发生反应，事实上，目前最好的键合技术也只能覆盖硅胶表面约50%的硅羟基。因而残余硅羟基是不可避免的，当使用双或三官能团硅烷化试剂时，还有新生的硅羟基产生，这些残余硅羟基会造成色谱峰拖尾，柱效和分离度下降及重现性差等多种问题。特别是在反相固定相的情况下，对产品的性能影响很大，它可以减小表面的疏水性，剩余硅羟基可与极性碱性化合物作用，导致色谱峰拖尾，保留时间延长，甚至产生不可逆吸附，产生的二次化学吸附，使溶质在两相间的平衡速度减慢，降低了键合相填料的稳定性。残余硅羟基浓度的变化也是产品性能不重复的重要原因。限制了高效液相色谱方法在极性碱性化合物分离分析中的应用。因而，键合反应结束后，一般都要用三甲基氯硅烷(TMCS)或六甲基二硅胺(HMDS)等小分子硅烷进行处理，即封端(endcapping)，以尽量减少残余硅羟基，这对提高键合相填料的稳定性和重现性是十分重要的。目前广泛使用的液相封端法是以有机溶剂为反应介质，在常压、回流条件下用小分子硅烷对硅胶或硅胶键合相进行处理。该反应耗时长，消耗溶剂多，后处理繁琐，批次重现性差，键合密度低，分离性能差。不能满足食品、环境和制药等行业对高性能色谱填料的需求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种柱效高、分离性能好、应用范围宽的高效液相色谱固定相封端方法。
[0007]本发明实现过程如下:一种高效液相色谱固定相封端方法，将硅烷封端试剂、催化剂和色谱键合相置于高压釜中，在200~400 °C惰性气体气氛下进行催化封端反应，制得高效液相色谱固定相，
所述的催化剂选自氨气、甲胺、二甲胺、A 二甲基乙基胺、A 二甲基丙基胺、A二甲基丁基胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、六氢吡唆、吡H甲基吡唆、2-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、咪唑、1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑。
[0008]所述的硅烷封端试剂是单、二、三、四、五、六或七硅烷中的一种或几种。
[0009]所述的单硅烷选自三甲基氯硅烷二甲基三甲基硅胺、三甲基硅基咪唑、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、三甲基硅醇或三甲基硅基乙酰胺；所述的二硅烷为六甲基二硅氮烷或1，3-二甲氧基四甲基二硅氧烷；所述的三硅烷是六甲基环三硅氧烷；所述的四硅烷是八甲基环四硅氧烷；所述的五硅烷是十甲基环五硅氧烷；所述的TK硅烷是十二甲基环TK硅氧烷；所述的七硅烷是十四甲基环七硅氧烷。
[0010]将硅烷、催化剂和硅胶基质颗粒用液相键合法制得色谱键合相，所述的硅烷是单或双或三官能团的C1~C3tl有机硅烷中的一种或几种，其化学结构通式为:
【权利要求】
1.一种高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:将硅烷封端试剂、催化剂和色谱键合相置于高压釜中，在200~400 °C惰性气体气氛下进行催化封端反应，制得高效液相色谱固定相， 所述的催化剂选自氨气、甲胺、二甲胺、A 二甲基乙基胺、A 二甲基丙基胺、A二甲基丁基胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、六氢吡唆、吡H甲基吡唆、2-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、咪唑、1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:所述的硅烷封端试剂是单、二、三、四、五、六或七硅烷中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:所述的单硅烷选自三甲基氯硅烷、N，二甲基三甲基硅胺、三甲基硅基咪唑、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、三甲基硅醇或於三甲基硅基乙酰胺；所述的二硅烷为六甲基二硅氮烷或1，3-二甲氧基四甲基二硅氧烷；所述的三硅烷是六甲基环三硅氧烷；所述的四硅烷是八甲基环四硅氧烷；所述的五硅烷是十甲基环五硅氧烷；所述的TK硅烷是十二甲基环六硅氧烷；所述的七硅烷是十四甲基环七硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:将硅烷、催化剂和硅胶基质颗粒用液相键合法制得色谱键合相，所述的硅烷是单或双或三官能团的C1~C30有机硅烷中的一种或几种，其化学结构通式为:I1-S^20JC3-O5 其中R1 = C1 - C30取代或未取代烷基，环烷基，杂环烷基，取代或未取代苯基； R2 = C1-C8取代或未取代烷基，环烷`基，杂环烷基，取代或未取代苯基；
a = 0，I, 2; X =卤素，烷氧基，酰氧基或胺基。
5.根据权利要求4所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:所述的催化剂选自氨气、甲胺、二甲胺4 二甲基乙基胺4於二甲基丙基胺4於二甲基丁基胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、六氢咖定、咖H甲基吡唆、2-甲基吡唆、2-乙基吡唳、4_甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、咪唑、1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑。
6.根据权利要求4所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:所述的硅胶基质颗粒是球形多孔硅胶，金属杂质含量小于30 ppm,硅胶基质颗粒的粒径范围为1-60 iim,孔径范围为50-1000 A，比表面积范围为50-500 m2/g。
7.根据权利要求1所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:在200~4000C惰性气体气氛下反应8-24小时，反应压力为1.5-5 kg/cm2进行催化封端反应，制得高效液相色谱固定相。
8.根据权利要求1所述的高效液相色谱固定相封端方法，其特征在于:所述的惰性气体是氮气、氩气或氦气。
【文档编号】B01J20/286GK103736471SQ201310718977
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】李广庆, 孙晓莉 申请人:北京迪马欧泰科技发展中心