一种温度开关硼酸亲和色谱材料及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种温度开关硼酸亲和色谱材料及其制备方法与应用。所述温度开关硼酸亲和色谱材料的结构式如式Ⅰ所示，式Ⅰ中，表示依次经氨基和2-溴异丁基酰溴修饰的硅胶；R1为-H或-CH3；R2为n为1～8之间的自然数；R3和R4均为C1-C8的直链烷基；R’1为-H或-CH3，R’2为NR、O或S，其中R为-H或C1-C8的直链烷基；x+y+z＝1，且x为0.1～0.98之间的数，y为0～0.4之间的数，z为0～0.4之间的数，y和z不同时为零。本发明引入了新型硼酸单体CH2R’1COR’2PhB(OH)2，由于单体CH2R’1COR’2PhB(OH)2与CH2CHPhB(OH)2相比，具有较多的亲水性集团以及吸电子集团，所以能使色谱流动相的pH值降低。本发明制备的温度开关硼酸亲和色谱材料，具有对顺式二醇类化合物的特异性捕获与释放的性能，且需要较小的pH值，因此，本发明亲和色谱材料可用作亲和色谱的固定相。
【专利说明】一种温度开关硼酸亲和色谱材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种温度开关硼酸亲和色谱材料及其制备方法与应用，属于功能性色 谱材料及其应用领域。
【背景技术】
[0002] 硼酸亲和色谱可以特异性亲和顺式二醇类结构物质，如碳水化合物、核苷、核苷 酸、RNA、糖肽、糖蛋白等，因此在蛋白质组学、代谢组学、RNA研究方面都起着极大的作用。 但是，它的不足之处是目标分子需要高pH才能捕获且被捕获之后不容易释放，需要通过改 变流动相极性或降低pH来实现，给生物大分子的活性保持造成不良影响，而且，切换流动 相后，色谱柱的平衡一般需要较长的时间才能完成，造成释放速率较慢，成本较高。可通过 引入温度敏感材料来改善上述不足。温度敏感材料是近些年的研究热点，其最大优点在于 可以通过改变温度来调节固定相与分离对象之间的作用力，从而实现目标分子的捕获与释 放。因此，需要提供一种以温度作为信号调控目标分子捕获释放的硼酸亲和色谱材料，即 "温度开关"硼酸亲和色谱材料，可以通过温度信号的切换，迅速改变固定相表面性能，实现 目标分子的捕获和快速释放。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种温度开关硼酸亲和色谱材料及其制备方法与 应用，本发明通过在现有亲和色谱材料中引入〇1 2〇^(：0(?#1?31?4以及新型硼酸单体 CH2R' iCOR' 2PhB(0H)2,所制备得到的亲和色谱材料具有"温度开关"的功能，能对顺式二醇 类化合物进行特异性捕获与释放，因此，本发明亲和色谱材料作为固定相时，在温和的条件 下只需温度控制即能实现对顺式二醇类化合物的捕获与释放。
[0004] 本发明所提供的温度开关硼酸亲和色谱材料，其结构式如式I所示，
[0005]
【权利要求】
1. 一种温度开关硼酸亲和色谱材料，其结构式如式I所示，
式I中，Q表示依次经氨基和2-溴异丁基酰溴修饰的硅胶； 札为-H或_CH3 ;R2为
，η为1?8之间的自然数；R3和R4均为C rC8的直链烷 基；R' i为-H或-CH3, R' 2为NR、0或S，其中R为-H或Q-Q的直链烷基； x+y+z = 1，且X为0. 1?0. 98之间的数，y为0?0. 4之间的数，z为0?0. 4之间的 数，y和z不同时为零。
2. 根据权利要求1所述的亲和色谱材料，其特征在于：所述亲和色谱材料为下述式II 或式III所示化合物，
式II中，x+y = 1，且X为0. 1?0. 98之间的数，y为0?0. 4之间的数，但y不等于 零； 式III中，χ+y+z = 1，且X为0· 1?0.98之间的数，y为0?0.4之间的数，Z为0?0.4 之间的数，但y和z均不等于零。
3. 权利要求1或2所述温度开关硼酸亲和色谱材料的制备方法，包括如下步骤： (1) 在惰性气氛下，硅胶与含有氨基的有机硅烷进行反应，得到氨基化的硅胶； (2) 在惰性气氛下，所述氨基化的硅胶与2-溴异丁酰溴进行反应，得到2-溴异丁酰溴 修饰的硅胶； (3) 在惰性气氛下，在五甲基二乙烯三胺和氯化亚铜的催化下，所述2-溴异丁酰溴修 饰的硅胶与单体进行反应，即得所述温度开关硼酸亲和色谱材料； 所述单体为N-异丙基丙烯酰胺与单体I和单体II中至少一种的混合物； 所述反应的溶剂为异丙醇与水的混合溶剂； 所述单体I的化学式为CHfl^COOI^NRA，其中，&为-H或-CH3 ;R2为
η为1? 8之间的自然数；R3和R4均为的直链烷基； 所述单体II的化学式为CH2R' fOR' 2PhB (0H) 2，其中，R' i为-H或-CH3, R' 2为NR、0或 S，其中R为-H或的直链烷基。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（1)中，所述含有氨基的有机 娃烧为3_氛丙基二甲氧基娃烧、3_氛丙基二乙氧基娃烧、3_氛乙基二甲氧基娃烧、3_氛乙 基二乙氧基娃烧、3-氨丙基甲基二甲氧基娃烧、4-氨基丁基二乙氧基娃烧、苯氨基二甲氧 基娃烧、Ν_( β -氛乙基-γ -氛丙基）二甲氧基娃烧、二乙稀基二氛基丙基二甲氧基娃烧、 3_氨丙基甲基二甲氧基硅烷和己二胺基甲基三乙氧基硅烷中至少一种； 所述反应的温度为-20°C?150°C，所述反应的时间为3小时?24小时。 步骤（2)中，所述反应的温度为-20°C?76°C，所述反应的时间为0. 5小时?24小时。
5. 根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中，所述反应的温度 为-20°C?97°C，所述反应的时间为0. 5小时?24小时； 所述N-异丙基丙烯酰胺、所述单体I和所述单体II的用量为：lg所述硅胶需要添加 0. lg?10g所述N-异丙基丙烯酰胺、0. 005g?8. 41g所述单体I和0. 0038g?6. 33g所 述单体II。
6. 权利要求1或2所述温度开关硼酸亲和色谱材料在作为亲和色谱的固定相中的应 用。
7. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述固定相用于捕获与释放顺式二醇类 化合物。
8. 根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述顺式二醇类化合物为腺苷或糖肽。
9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述固定相在温度为5°C?70°C、pH值为 3. 0?10. 0的条件下对所述顺式二醇类化合物进行捕获。
10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述固定相在温度为5°C?70°C、pH值 为3. 0?10. 0条件下对所述顺式二醇类化合物进行释放。
【文档编号】B01J20/30GK104056608SQ201410261984
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】戴荣继, 梁艳丽, 耿芳芳, 刘宗建, 邓玉林, 孟薇薇, 吕芳 申请人:北京理工大学