一种液相色谱固定相填料及其制备和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种粒径单分散液相色谱固定相填料及其制备和应用。所述的粒径单分散液相色谱固定相填料是由粒径大小为数微米的聚（甲基丙烯酸丁酯-二乙烯基苯）微球[P(BMA-DVB80)]构成。该聚（甲基丙烯酸丁酯-二乙烯基苯）微球[P(BMA-DVB80)]是以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为功能单体、二乙烯基苯(DVB-80)为交联剂在乙腈和甲苯构成的溶剂中直接聚合而成。该固定相填料具有制备工艺简单、微球粒径单分散性高、微球表面洁净、化学稳定性好、比表面积大和生物相容性强等突出优点，用于分离分析有机物、多肽、蛋白质等物质时具有较高的分离效能。
【专利说明】一种液相色谱固定相填料及其制备和应用
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种粒径单分散液相色谱固定相填料及其制备和应用，特别是一种 二元交联共聚、粒径为数微米的聚合物微球基质填料。
【背景技术】
[0002]高效液相色谱法(HPLC)自上世纪70年代初提出以来，获得了快速发展，因具有三 高(高选择性、高灵敏度、高分离效能)、一快(分析速度快)和一广(应用范围广)的突出优点， 现已成为生化、医药、化学、化工、食品、药品、环境等诸多领域常规的分析方法。其中反相液 相色谱(RP-LC)是最为常用的分离模式，应用对象约占70%。
[0003]色谱分离的核心是色谱固定相。因硅胶具有机械强度高、分离性能好、易于化学 改性等优点(马言顺，等.分析化学，2004，32:232-236)，目前常用的商品化色谱固定相 C18是在球形硅胶上键合烷基长链制备而成。随着应用范围的扩展，此类固定相具有的化 学稳定性差(通常只能在pH2?8的范围内使用)、生物相容性不好(易造成活性降低)和硅 羟基残存(在分离碱性物质时造成色谱峰拖尾)的缺点日益突出，限制了此类固定相的应 用。具有一定机械强度的高分子基质固定相可克服硅胶固定相的上述缺点，在需苛刻色谱 条件和具有生物活性物质的分离分析中获得了广泛应用。合成粒径单分散或窄分散的聚 合物微球是热点之一，目前主要方法有有悬浮聚合法、种子聚合法、微孔膜乳化-悬浮聚合 法和沉底聚合法。其中，悬浮聚合法可方便快捷大规模地制备微球，但此法制备的微球粒 径较大、粒径分布过宽，难以直接用作液相色谱固定相填料；种子聚合法(Ugelstad等 J Appl.Polym.Sc1., 1987，26:1637-1647)可制备孔径均一、粒径均匀的微球，但此法存在 制备过程繁琐，制备成本高的致命缺点；微孔膜乳化-悬浮聚合法(王静，等.过程工程学 报，2009，9:763-769)可规模化制备粒径为几十微米的单分散微球，填充的色谱柱用作制 备模式时效能较好，但因微球粒径过大，填充的色谱柱用作分析模式时效能不高；沉淀聚合 法具有聚合工艺简单、制备的微球粒径均匀和微球表面洁净等优点，除在粒径单分散的分 子印迹聚合物微球制备中获得较多应用((Wang J,等.Angew.Chem.1nt.Ed., 2003, 42:5336 - 5338)外，在色谱固定相制备中也有报道。但这些报道或存在聚合体系构成繁琐 (Heroguez, V，等.Eur0.Polym.J., 2012，48:228-234),或存在制备的微球比表面积小 (马言顺，等.化工新型材料，2013，41:88-90)等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有制备高分子聚合物微球填料时具有的聚合体系复杂、聚 合工艺繁琐、微球比表面积小等缺点，以二乙烯基苯(DVB-80)为交联剂、甲基丙烯酸丁酯 (BMA)为共聚单体在乙腈和甲苯组成的溶剂中直接聚合制备而成的粒径单分散的、粒径大 小为数微米的聚(甲基丙烯酸丁酯-二乙烯基苯)微球[P(BMA-DVBSO)]。该微球具有制备 工艺条件简单、机械强度高、生物相容性和化学稳定性好等突出优点，以其作为液相色谱固 定相填料填充的液相色谱柱具有较高的柱效，可用作有机物、多肽、蛋白质等物质的有效分离分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1: [P (BMA-DVB80)]的扫描电子显微镜图片。
[0006]图2:高分子基质固定相分离三种碱性芳香烃和苯的混合物的色谱图。
色谱峰:1、吡啶2、苯胺 3、苯4、N，N-二甲基苯胺。
[0007]图3:高分子基质固定相分离四种芳香烃混合物的色谱图。
色谱峰:1、苯2、萘 3、联苯4、蒽。
实施例
[0008]下面结合实施例和附图，对发明做进一步的说明。实施例仅限于说明本发明而非对本发明的限定。
[0009]实施例1:
在含有850mL乙腈和150mL甲苯的单口圆底烧瓶中依次加入15.0mL 二乙烯基苯 (DVB-80，二乙烯基苯含量759^85%)、15.0mL甲基丙烯酸丁酯(BMA)和0.9g偶氮二异丁腈并超声5min后，将烧瓶置于水浴加热锅中，缓慢加热至70°C并继续反应24h。以G4玻砂漏斗过滤反应液，所得固体依此以乙腈、四氢呋喃和甲醇各泡洗数次，60°C真空干燥过夜，得 22.0g聚(甲基丙烯酸丁酯-二乙烯基苯)微球[P (MMA-DVB80)]。微球表面真空镀金后进行扫描电子显微镜分析，结果如附图1所示。
[0010]实施例2:
秤取2.0g实施例1所得[P(B·MA-DVB80)]，超声分散于30mL甲醇中，然后采用匀浆顶替法将[P(BMA-DVB80)]微球填充于不锈钢色谱柱管(内径4.6mm，长度150mm)中，在1.0mL/ min流速下平衡老化色谱柱4h后的高分子基质液相色谱固定相。以甲醇-水(4:1，V/V)为流动相，柱温为35°C，检测波长为254nm，分离三种碱性芳香烃和苯的混合物，其结果如附图2所示。
[0011]实施例3
以甲醇-水(4:1，V/V)为流动相，柱温为35°C，检测波长为254nm，采用反相液相色谱模式在实施例2所得的高分子基质液相色谱固定相分离四种芳香烃混合物，其结果如附图 3所示。
【权利要求】
1.一种粒径单分散液相色谱固定相填料，其特征是此粒径单分散液相色谱固定相填料是粒径为数微米的交联高分子微球。
2.根据权利要求1所述的粒径单分散的交联高分子微球的制备方法，其特征是聚合单体溶解在含有引发剂的溶剂中直接聚合而成，聚合单体在聚合体系中的浓度为0.5°/rio% (体积比)，引发剂用量为聚合单体重量的0.59TlO%。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所用的聚合单体是由甲基丙烯酸丁酯和二乙烯基苯这两种聚合单体构成，其中甲基丙烯酸丁酯的体积占聚合单体总体积的 10%~70%。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所用的二乙烯基苯为二乙基苯-80 (DVB-80)，其中二乙基苯的体积含量为759^85%，其余为乙基苯乙烯。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所用的溶剂由乙腈和甲苯混合而成， 其中甲苯体积为溶剂总体积的59^45%。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所用的引发剂为自由基引发剂，为过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮异丁氰基甲酰胺或偶氮二氰基戊酸中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所用的引发方式为光引发、热引发或光热复合引发。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于粒径单分散液相色谱固定相填料是被采用匀浆法以高压液体为顶替液填充于液相色谱柱柱管中而制备高分子基质液相色谱柱。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于高分子基质液相色谱柱在有机物分离分析中的应用。
【文档编号】G01N30/02GK103566912SQ201310550966
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月9日 优先权日:2013年11月9日
【发明者】马言顺, 陈洁, 肖慧敏 申请人:四川师范大学