专利名称：一种酯型高效液相色谱反相填料及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种高效液相色谱用的新型高效液相色谱填料的制备方法，具体涉及到一种新型酯型高效液相色谱反相填料的制备方法。
色谱柱是高效液相色谱仪的心脏，填料则是色谱柱的核心。反相填料在生物、化学、药物工业等领域得到了广泛的应用，根据文献[J．G．Dorsey and W．T．Cooper，B．A．Siles，J．P．Foley,H．G．Borth，Anal．Chem．，70(1998)591R]，反相色谱仍然是色谱方法中最重要的模式。如今，在世界范围内有超过600种商品化的反相柱，它们以具有不同的烷基链长(如丁基、辛基、十六烷基或十八烷基)，以及不同的选择性为其特征。大量新的或更好的反相柱也不断地投入市场[H．Engelhardt，M．Arangio and T．Lobert，LC-GC,int．，10(2)(1997)803]。为得到较好RP-HPLC分离，通常应用不同类型的色谱柱配合流动相变化便可对目标待分离体系的色谱条件进行优化[K．Kimata，K．Iwaguchi，S．Onishi，K．Jinno，R．Ekstee，K．Hosoya，J．Chromatogr．Sci．，1989,721-728]。
目前，制备以硅胶为基质的反相填料的方法主要有两类，一种是利用硅胶的硅烷化反应进行，另一种是用硅烷类化合物的直接缩合，以溶胶-凝胶反应得到。在第一类中，多是以二氯、三氯或一氯代硅烷为试剂进行合成的。氯硅烷是是较贵的试剂，而且氯硅烷易于在潮湿的空气中与水气反应，故在合成中所作的保护措施无疑会增加其成本；另一方面，键合的重现性难以控制，如处理不当难免产生对某些物质的非特异性吸附。除氯硅烷外，在实际应用中，有许多固定相是通过一含有活性功能团(如氨基、环氧基等)的中间硅烷化试剂连接至硅胶表面的。γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)是广泛使用的重要的中间硅烷偶连试剂之一。Chang等[S．H．Chang，K．M．Gooding，F．E．Regnier，J．Chromatogr．，120(1976)321]曾叙述了环氧基在键合相制备中的使用，迄今为止，已以它制备出了不同类型的高效液相色谱填料，如疏水相互作用色谱填料[V．Smigol，F．Sveec，J．J．M．Frecheet，Anal．Chem．，66(1994)2129]，排阻色谱填料[R．Ovalle，Anal．Chem．，229(1995)1]，高效液相亲和色谱填料[J．B．Wheatly，D．E．Schmiddt，J．Chromatogr．，644(1993)11]，离子交换填料[S．H．Chang，K．M．Gooding，F．E．Regnier，J．Chromatogr．，120(1976)32l]等。 Porsch[B．Porsch，J．Chromatogr．A．653(1993)l]对γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的反应作了较为详细的研究，相关专利有一篇是关于酯键形成的，其是利用二醇基与羧酸酐或与酯酰氯在三氟化硼的催化下反应形成相应的短链酯键键合相，主要用于分离蛋白质[常建华，耿信笃发明专利申请公开说明书，CNl，092，426(cl．C07f7／08)，21sep 1994，appl．93，103，028，12Mar 1993；18pp．]。另一篇专利亦是利用二醇基与酯酰氯的反应，用于制备限进介质Alkyl-DiolSilica[K．-S．Boos，B．Wilmers，D．Lubda and F． Eisenbeiβ．Ger．Pat．DE4130475 A1，1991．]。但未见有用以制备长链烷基链反相色谱填料的报导。
本发明在已有技术基础上提供了一种酯型高效液相色谱反相填料。
本发明的酯型高效液相色谱反相填料具有如下所示结构 本发明的酯型高效液相色谱反相填料制备可以采用一步法，也可以采用两步法的工艺。按下列顺序步骤进行1一步法(1)取一份无定形或球形多孔硅胶，在-0．1～0．95MPa下加入含有0．5～5份γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的干燥有机溶剂中，KH560与溶剂之体积比为1∶5～1∶20；有机溶剂为除可与硅羟基及环氧基反应者外的任意常用有机溶剂(如甲苯、二氧六环等)。硅胶与KH560在60～180℃、常压下或惰性气体(N2，Ar)保护下，反应4～28小时，得到键合了KH560的硅胶悬浮液。(2)待冷却近25℃时，加入0．5至50份硬脂酸；搅拌令其溶解并升温至80～200℃，反应0．5～24小时。过滤，洗净，真空干燥。
2二步法(1)先令一份γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷与0．5至5份的烷基酸于80～200℃下相互反应，此反应可使用或不使用有机溶剂，有机溶剂除可与环氧基易起反应者之外无特别限制。反应后，得到带有长链酯基的三甲氧基硅烷，目的产物应以常规方法进行纯化。(2)取一份纯化的产物，令其与1～2份硅胶，在常用有机溶剂中(无特别限制)，于60～180℃反应2～48小时，产物以有机溶剂洗净，真空烘干，即为产物酯型高效液相色谱反相填料。
本填料的制备不使用危险、价高且易造成残留氯的氯硅烷，合成路线简单可靠，成本低廉，而且因不含氯，不会分解释放氯化氢而造成填料性能下降和性能的不稳定性，且其性能优异足以与现有高效液相色谱填料相比，具有极好的市场竞争力。
实施例Ⅰ(1)称取5g球形多孔硅胶(Sinopak-s-110，粒径5μ，孔径11nm)。在真空下(-0 95MPa)与含有2．5gγ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的干燥甲苯50mL相混并以桨形搅拌器令硅胶悬浮于反应液中，于60℃下反应28小时，再加入3g硬脂酸并于110℃下反应10小时。反应完毕，将产物过滤，再以甲苯洗净，-0．1～-0．95MPa／60℃下真空干燥后，置于三颈瓶中，于真空下加热至200℃0．5小时，将产物过滤，再以甲苯充分洗净，真空干燥，即为酯型高效液相色谱反相填料。(2)取上述填料4．2g，以四氯化碳∶二氧六环(2∶1)溶液为匀浆液，以匀浆法填装入Φ5×250不锈钢色谱柱，充填压力40Mpa，以菲为样品，75％乙腈水溶液为流动相，测量柱效为61000理论塔板数。
实施例Ⅱ(1)称取2．5g正十八酸溶于50mL干燥甲苯，然后加入5gγ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷以桨形搅拌器搅拌并于80℃下反应24小时。反应完毕，以常规方法加以纯化。(2)称取5g球形多孔硅胶(Sinopak-s-110，粒径5μ，孔径11nm)。在真空下(-0．1～-0．95MPa)与(1)所得产物相混并以桨形搅拌器令硅胶悬浮于反应液中，于60℃下反应48小时，反应完毕，将产物过滤，再以甲苯充分洗净，在-0．1～-0．95MPa／60℃下真空干燥，即得酯型高效液相反相填料(3)取(2)产物4．2g，以四氯化碳∶二氧六环(2∶1)溶液为匀浆液，以匀浆法填装于Φ5×250不锈钢色谱柱，充填压力40Mpa，以菲为样品，75％乙腈水溶液为流动相，测量柱效为55000理论塔板。
实施例Ⅲ(1)称取5g球形多孔硅胶(Sinopak-s-110，粒径5μ，孔径11nm)。在真空下(-0．95MPa)与含有25gγ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的干燥甲苯500mL相混并以桨形搅拌器令硅胶悬浮于反应液中，于180℃下反应4小时，再加入25g硬脂酸并于80℃下反应24小时。反应完毕，将产物过滤，再以甲苯洗净，-0．1～-0．95MPa／60℃下真空干燥后，置于三颈瓶中，于真空下加热至80℃24小时，反应完毕，将产物过滤，再以甲苯充分洗净，真空干燥，即为酯型高效液相色谱反相填料。(2)取上述填料4．2g，以四氯化碳∶二氧六环(2∶1)溶液为匀浆液，以匀浆法填装入Φ5×250不锈钢色谱柱，充填压力40Mpa，以菲为样品，75％乙腈水溶液为流动相，测量柱效为55000理论塔板数。
实施例Ⅳ(1)称取25g正十八酸溶于500mL干燥甲苯，然后加入5gγ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷以桨形搅拌器搅拌并于200℃下反应0．5小时。反应完毕，以常规方法加以纯化。(2)称取5g球形多孔硅胶(Sinopak-s-110，粒径5μ，孔径11nm)。在真空下(-0．1～-0．95MPa)与(1)所得产物相混并以桨形搅拌器令硅胶悬浮于反应液中，于180℃下反应2小时，反应完毕，将产物过滤，再以甲苯充分洗净，在-0．1～-0．95MPa／60℃下真空干燥，即得酯型高效液相反相填料(3)取(2)产物4．2g，以四氯化碳∶二氧六环(2∶1)溶液为匀浆液，以匀浆法填装于Φ5×250不锈钢色谱柱，充填压力40Mpa，以菲为样品，75％乙腈水溶液为流动相，测量柱效为63000理论塔板。
权利要求
1．一种酯型高效液相色谱反相填料 其特征在于所述的反相填料具有如下结构式
2．根据权利要求1所述的一种酯型高效液相色谱反相填料的制备方法，其特征在于所述的方法，按下列顺序步骤进行(1)取一份无定形或球形多孔硅胶，在-0．1～-0．95Mpa下加0．5～5份的γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷甲苯溶剂中，KH560与甲苯的体积比为1∶5～1∶20，得到KH560与硅胶悬浮液，(2)将上述KH560与硅胶悬浮液，于60～180℃，反应4～28小时后，加入0．5～5．0份硬脂酸，在80～200℃，反应0．5～24小时，过滤，洗净，并于0．1～-0．95Mpa／60℃下干燥2小时，得酯型高效液相色谱反相填料。
3．根据权利要求1所述的一种酯型高效液相色谱反相填料的制备方法，其特征在于所述的二方法，按下列顺序步骤进行(1)取一份γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷与0．5～5份正十八酸，在80～200℃反应，得到带有长链酯基的三甲氧基硅烷，(2)取上述长链酯基三甲氧基硅烷一份与0．1～2份硅胶在甲苯中在60～180℃反应2～28小时，制得上述的酯型高效液相色谱反相填料。
全文摘要
本发明是利用γ－环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷,通过两种方法制备酯型高效液相色谱反相填料。一种是通过首先将硅胶与γ－环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷反应制得环氧基硅胶,再令其与烷基酸反应,最终得到酯型高效液相色谱反相填料:另一种是通过首先将γ－环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷与烷基酸反应制得带有长链酯基的三甲氧基硅烷,然后令其与硅胶反应,即可得到产物酯型高效液相色谱反相填料。两种方法所得填料经装柱测定,其柱效均在55000理论塔板以上。本填料因不含氯,不会分解释放氯化氢而造成填料性能下降和性能的不稳定性,且合成路线简单可靠,成本低廉。
文档编号B01J39/00GK1283525SQ9911125
公开日2001年2月14日 申请日期1999年8月4日 优先权日1999年8月4日
发明者刘国诠, 喻昕, 赵睿 申请人:中国科学院化学研究所