一種交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜固定相及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜固定相填料及其制備方法和應(yīng)用，所述的高交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜固定相填料是粒徑單分散或單分散、粒徑大小為2-7微米的聚合物微球。該聚苯乙烯微球是在乙腈溶劑中直接聚合制備而成。這種液相色譜填料具有制備工藝簡單、微球粒徑單分散性好、微球表面潔凈、機(jī)械強(qiáng)度高和生物相容性好等突出優(yōu)點(diǎn)，可用于有機(jī)物、多肽、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的有效分離分析。
【專利說明】一種交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜固定相及其制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種新型高交聯(lián)聚苯乙烯基質(zhì)液相色譜固定相填料及其制備和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]高效液相色譜法從20世紀(jì)60年代末提出以來，是發(fā)展最快的分析化學(xué)學(xué)科之一，因其具有分析速度快、靈敏度高、選擇性好等突出優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已成為生化、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、化工、食品、藥品、環(huán)境、商檢和法檢等諸多領(lǐng)域里最為常用的分析手段。
[0003]色譜法的實(shí)質(zhì)是分離，其中分離的核心是固定相，研制新型的色譜固定相是色譜分析的重點(diǎn)課題。按照基質(zhì)不同，高效液相色譜固定相可分為無機(jī)和高分子兩大類。無機(jī)基質(zhì)類主要包括硅膠、氧化鋯、石墨，其中硅膠因具有機(jī)械強(qiáng)度高、分離性能好、易于化學(xué)改性等優(yōu)點(diǎn)(馬言順，等.分析化學(xué)，2004,32:232-236)，是目前商品色譜柱的主流。但硅膠基質(zhì)固定相化學(xué)穩(wěn)定性差、生物相容性不好(左育民，等.高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，1991，12:1311-1334)和硅羥基殘存的突出缺點(diǎn)，使其用于堿性藥物和生物活性物質(zhì)分離分析時(shí)效果不佳。具有一定交聯(lián)度的高分子基質(zhì)固定相，具有較高化學(xué)穩(wěn)定性和良好的生物相容性(隋希華，黃天寶.合成化學(xué)，1998，6:302-306)，作為硅膠基質(zhì)固定相填料的補(bǔ)充，在用于分離分析苛刻色譜條件的堿性物質(zhì)和具有生物活性物質(zhì)時(shí)體現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢，一直是色譜填料研究的熱點(diǎn)。高分子基質(zhì)固定相按照單體類型主要分為聚丙烯酸型和聚苯乙烯型，其中聚苯乙烯型具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，在高分子固定相填料研制中占有重要地位。目前聚苯乙烯固定相的形態(tài)主要是微球，制備方法主要有懸浮聚合法、種子聚合法、微孔膜乳化-懸浮聚合法和沉底聚合法。其中，懸浮聚合法具有工藝簡單、易于規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但此法制備的微球粒徑較大、粒徑分布過寬，難以直接用作色譜固定相填料；種子溶脹聚合法(Ugelstad 等.J.Appl.Polym.Sc1., 1987, 26:1637-1647)制備的微球粒徑均一、孔結(jié)構(gòu)可控，受到較多關(guān)注，但此法存在制備過程繁瑣、難以除盡種子和不易規(guī)?；傻韧怀鋈秉c(diǎn)；微孔膜乳化-懸浮聚合法(王靜，等.過程工程學(xué)報(bào)，2009，9:763-769)可規(guī)?；苽涞牧酱笮閿?shù)十微米的微球，，粒徑單分散的微球填充的制備色譜柱體現(xiàn)了較好的分離效能，但用作分析模式的時(shí)，因微球粒徑較大導(dǎo)致填充的固定相的柱效較低；沉淀聚合法具有聚合工藝簡便、制備的微球粒徑均勻和表面潔凈等(Wang J，等.Angew.Chem.1nt.Ed., 2003,42:5336 - 5338)突出優(yōu)點(diǎn)，除在粒徑單分散的分子印跡聚合物微球制備中有較多報(bào)道外，采用此法制備的交聯(lián)微球用作液相色譜固定相填料也有報(bào)道，但這些報(bào)道或存在聚合單體構(gòu)成繁瑣(Heroguez, V,等.Eur0.Polym.J., 2012，48:228-234)難以普及，或存在微球的交聯(lián)度較低(馬言順，等.科學(xué)技術(shù)與工程，2013，13:1379-1382)導(dǎo)致填充的固定相的柱效不高的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有制備交聯(lián)聚苯乙烯微球聚合方法具有的工藝繁瑣、難以工業(yè)化生產(chǎn)、交聯(lián)度低等缺點(diǎn)，以二乙烯基苯(DVB-80 )為單體、乙腈為溶劑直接聚合制備粒徑單分散的高交聯(lián)聚苯乙烯微球。該聚苯乙烯微球具有制備工藝條件簡單、機(jī)械強(qiáng)度高、生物相容性好和色譜柱效高等突出優(yōu)點(diǎn)，可用作有機(jī)物、多肽、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的有效分離分析。
【專利附圖】

【附圖說明】[0005]圖1:高交聯(lián)聚苯乙烯微球[P(DVB-SO)]的掃描電子顯微鏡圖片。
[0006]圖2:高交聯(lián)聚苯乙烯微球[P (DVB-80)]填充的色譜柱采用反相液相色譜模式分離芳香烴的色譜圖。色譜條件:流速1.0mL/min，柱溫35°C，檢測波長254nm，流動(dòng)相:甲醇-水(9:1，V/V)。色譜峰:1、吡啶2、苯胺 3、苯4、N，N-二甲基苯胺。
實(shí)施例
[0007]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例僅限于說明本發(fā)明而非對本發(fā)明的限定。
[0008]實(shí)施例1:
在含有IL乙腈的單口圓底燒瓶中依次加入30mL 二乙烯基苯(DVB-80，二乙烯基苯含量為70%~90%)和0.9g偶氮二異丁腈并超聲5min后，將燒瓶置于水浴加熱鍋中，緩慢加熱至70°C并繼續(xù)反應(yīng)24h。以玻砂漏斗過濾反應(yīng)液，所得微球并依此以乙腈、四氫呋喃和甲醇各泡洗數(shù)次，60°C真空干燥過夜，得20.2g交聯(lián)聚苯乙烯微球。微球表面真空鍍金后進(jìn)行掃描電子顯微鏡分析，結(jié)果如圖1所示。
[0009]實(shí)施例2:
在含有IL乙腈的單口圓底燒瓶中依次加入30mL 二乙烯基苯(DVB-80，二乙烯基苯含量為70%~90%)和0.9g偶氮二異丁腈并超聲5min后，在磁力攪拌器上緩慢攪拌，以高壓汞燈(200W)照射引發(fā)聚合反應(yīng)24h。以玻砂漏斗過濾反應(yīng)液，所得微球并依此以乙腈、四氫呋喃和甲醇各泡洗數(shù)次，60°C真空干燥過夜，得19.6g交聯(lián)聚苯乙烯微球。
[0010]實(shí)施例3:
秤取2.0g實(shí)施例1所得交聯(lián)聚苯乙烯微球，將其超聲分散于30mL甲醇中，然后以甲醇為頂替液采用下行勻漿頂替法將微球填充于不銹鋼色譜柱管(1.D.3.9mm*150mm)中制得高交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜柱固定相，先以甲醇為流動(dòng)相在1.0mL/min流速下平衡老化色譜柱4h后，以甲醇-水(9:1，V/V)為流動(dòng)相采用反相液相色譜法分離芳香烴，色譜圖如附圖2所
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【權(quán)利要求】
1.一種高交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜固定相填料，其特征是微球粒徑單分散或窄分散，粒徑為2-7微米，交聯(lián)度為70%~90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高交聯(lián)聚苯乙烯液相色譜固定相填料的制備方法，其特征是聚合單體溶解在含有引發(fā)劑的溶劑中直接引發(fā)聚合而成，聚合單體在聚合體系中的濃度為1%~10% (體積比)，引發(fā)劑濃度為單體重量的0.5%~?Ο%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所用的聚合單體為二乙烯基苯(DVB-80)，其中二乙烯基苯的含量為70%-90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所用的溶劑是乙腈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所用的引發(fā)劑是自由基引發(fā)劑，包括過硫酸銨、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮異丁氰基甲酰胺或偶氮二氰基戊酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所用引發(fā)方式為光引發(fā)、熱引發(fā)或光熱復(fù)合引發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，制備的微球填充的色譜柱用作液相色譜固定相在有機(jī)物、多肽或蛋白質(zhì)分離分析`中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08F112/36GK103611509SQ201310543737
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】馬言順, 肖慧敏, 陳潔 申請人:四川師范大學(xué)