專利名稱：一種酯型高效液相色譜反相填料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種高效液相色譜用的新型高效液相色譜填料的制備方法，具體涉及到一種新型酯型高效液相色譜反相填料的制備方法。
色譜柱是高效液相色譜儀的心臟，填料則是色譜柱的核心。反相填料在生物、化學(xué)、藥物工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)文獻(xiàn)[J．G．Dorsey and W．T．Cooper，B．A．Siles，J．P．Foley,H．G．Borth，Anal．Chem．，70(1998)591R]，反相色譜仍然是色譜方法中最重要的模式。如今，在世界范圍內(nèi)有超過600種商品化的反相柱，它們以具有不同的烷基鏈長(如丁基、辛基、十六烷基或十八烷基)，以及不同的選擇性為其特征。大量新的或更好的反相柱也不斷地投入市場(chǎng)[H．Engelhardt，M．Arangio and T．Lobert，LC-GC,int．，10(2)(1997)803]。為得到較好RP-HPLC分離，通常應(yīng)用不同類型的色譜柱配合流動(dòng)相變化便可對(duì)目標(biāo)待分離體系的色譜條件進(jìn)行優(yōu)化[K．Kimata，K．Iwaguchi，S．Onishi，K．Jinno，R．Ekstee，K．Hosoya，J．Chromatogr．Sci．，1989,721-728]。
目前，制備以硅膠為基質(zhì)的反相填料的方法主要有兩類，一種是利用硅膠的硅烷化反應(yīng)進(jìn)行，另一種是用硅烷類化合物的直接縮合，以溶膠-凝膠反應(yīng)得到。在第一類中，多是以二氯、三氯或一氯代硅烷為試劑進(jìn)行合成的。氯硅烷是是較貴的試劑，而且氯硅烷易于在潮濕的空氣中與水氣反應(yīng)，故在合成中所作的保護(hù)措施無疑會(huì)增加其成本；另一方面，鍵合的重現(xiàn)性難以控制，如處理不當(dāng)難免產(chǎn)生對(duì)某些物質(zhì)的非特異性吸附。除氯硅烷外，在實(shí)際應(yīng)用中，有許多固定相是通過一含有活性功能團(tuán)(如氨基、環(huán)氧基等)的中間硅烷化試劑連接至硅膠表面的。γ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)是廣泛使用的重要的中間硅烷偶連試劑之一。Chang等[S．H．Chang，K．M．Gooding，F(xiàn)．E．Regnier，J．Chromatogr．，120(1976)321]曾敘述了環(huán)氧基在鍵合相制備中的使用，迄今為止，已以它制備出了不同類型的高效液相色譜填料，如疏水相互作用色譜填料[V．Smigol，F(xiàn)．Sveec，J．J．M．Frecheet，Anal．Chem．，66(1994)2129]，排阻色譜填料[R．Ovalle，Anal．Chem．，229(1995)1]，高效液相親和色譜填料[J．B．Wheatly，D．E．Schmiddt，J．Chromatogr．，644(1993)11]，離子交換填料[S．H．Chang，K．M．Gooding，F(xiàn)．E．Regnier，J．Chromatogr．，120(1976)32l]等。 Porsch[B．Porsch，J．Chromatogr．A．653(1993)l]對(duì)γ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的反應(yīng)作了較為詳細(xì)的研究，相關(guān)專利有一篇是關(guān)于酯鍵形成的，其是利用二醇基與羧酸酐或與酯酰氯在三氟化硼的催化下反應(yīng)形成相應(yīng)的短鏈酯鍵鍵合相，主要用于分離蛋白質(zhì)[常建華，耿信篤發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書，CNl，092，426(cl．C07f7／08)，21sep 1994，appl．93，103，028，12Mar 1993；18pp．]。另一篇專利亦是利用二醇基與酯酰氯的反應(yīng)，用于制備限進(jìn)介質(zhì)Alkyl-DiolSilica[K．-S．Boos，B．Wilmers，D．Lubda and F． Eisenbeiβ．Ger．Pat．DE4130475 A1，1991．]。但未見有用以制備長鏈烷基鏈反相色譜填料的報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明在已有技術(shù)基礎(chǔ)上提供了一種酯型高效液相色譜反相填料。
本發(fā)明的酯型高效液相色譜反相填料具有如下所示結(jié)構(gòu) 本發(fā)明的酯型高效液相色譜反相填料制備可以采用一步法，也可以采用兩步法的工藝。按下列順序步驟進(jìn)行1一步法(1)取一份無定形或球形多孔硅膠，在-0．1～0．95MPa下加入含有0．5～5份γ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的干燥有機(jī)溶劑中，KH560與溶劑之體積比為1∶5～1∶20；有機(jī)溶劑為除可與硅羥基及環(huán)氧基反應(yīng)者外的任意常用有機(jī)溶劑(如甲苯、二氧六環(huán)等)。硅膠與KH560在60～180℃、常壓下或惰性氣體(N2，Ar)保護(hù)下，反應(yīng)4～28小時(shí)，得到鍵合了KH560的硅膠懸浮液。(2)待冷卻近25℃時(shí)，加入0．5至50份硬脂酸；攪拌令其溶解并升溫至80～200℃，反應(yīng)0．5～24小時(shí)。過濾，洗凈，真空干燥。
2二步法(1)先令一份γ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷與0．5至5份的烷基酸于80～200℃下相互反應(yīng)，此反應(yīng)可使用或不使用有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑除可與環(huán)氧基易起反應(yīng)者之外無特別限制。反應(yīng)后，得到帶有長鏈酯基的三甲氧基硅烷，目的產(chǎn)物應(yīng)以常規(guī)方法進(jìn)行純化。(2)取一份純化的產(chǎn)物，令其與1～2份硅膠，在常用有機(jī)溶劑中(無特別限制)，于60～180℃反應(yīng)2～48小時(shí)，產(chǎn)物以有機(jī)溶劑洗凈，真空烘干，即為產(chǎn)物酯型高效液相色譜反相填料。
本填料的制備不使用危險(xiǎn)、價(jià)高且易造成殘留氯的氯硅烷，合成路線簡單可靠，成本低廉，而且因不含氯，不會(huì)分解釋放氯化氫而造成填料性能下降和性能的不穩(wěn)定性，且其性能優(yōu)異足以與現(xiàn)有高效液相色譜填料相比，具有極好的市場(chǎng)競(jìng)爭力。
實(shí)施例Ⅰ(1)稱取5g球形多孔硅膠(Sinopak-s-110，粒徑5μ，孔徑11nm)。在真空下(-0 95MPa)與含有2．5gγ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的干燥甲苯50mL相混并以槳形攪拌器令硅膠懸浮于反應(yīng)液中，于60℃下反應(yīng)28小時(shí)，再加入3g硬脂酸并于110℃下反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)完畢，將產(chǎn)物過濾，再以甲苯洗凈，-0．1～-0．95MPa／60℃下真空干燥后，置于三頸瓶中，于真空下加熱至200℃0．5小時(shí)，將產(chǎn)物過濾，再以甲苯充分洗凈，真空干燥，即為酯型高效液相色譜反相填料。(2)取上述填料4．2g，以四氯化碳∶二氧六環(huán)(2∶1)溶液為勻漿液，以勻漿法填裝入Φ5×250不銹鋼色譜柱，充填壓力40Mpa，以菲為樣品，75％乙腈水溶液為流動(dòng)相，測(cè)量柱效為61000理論塔板數(shù)。
實(shí)施例Ⅱ(1)稱取2．5g正十八酸溶于50mL干燥甲苯，然后加入5gγ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷以槳形攪拌器攪拌并于80℃下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢，以常規(guī)方法加以純化。(2)稱取5g球形多孔硅膠(Sinopak-s-110，粒徑5μ，孔徑11nm)。在真空下(-0．1～-0．95MPa)與(1)所得產(chǎn)物相混并以槳形攪拌器令硅膠懸浮于反應(yīng)液中，于60℃下反應(yīng)48小時(shí)，反應(yīng)完畢，將產(chǎn)物過濾，再以甲苯充分洗凈，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)產(chǎn)物4．2g，以四氯化碳∶二氧六環(huán)(2∶1)溶液為勻漿液，以勻漿法填裝于Φ5×250不銹鋼色譜柱，充填壓力40Mpa，以菲為樣品，75％乙腈水溶液為流動(dòng)相，測(cè)量柱效為55000理論塔板。
實(shí)施例Ⅲ(1)稱取5g球形多孔硅膠(Sinopak-s-110，粒徑5μ，孔徑11nm)。在真空下(-0．95MPa)與含有25gγ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷的干燥甲苯500mL相混并以槳形攪拌器令硅膠懸浮于反應(yīng)液中，于180℃下反應(yīng)4小時(shí)，再加入25g硬脂酸并于80℃下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢，將產(chǎn)物過濾，再以甲苯洗凈，-0．1～-0．95MPa／60℃下真空干燥后，置于三頸瓶中，于真空下加熱至80℃24小時(shí)，反應(yīng)完畢，將產(chǎn)物過濾，再以甲苯充分洗凈，真空干燥，即為酯型高效液相色譜反相填料。(2)取上述填料4．2g，以四氯化碳∶二氧六環(huán)(2∶1)溶液為勻漿液，以勻漿法填裝入Φ5×250不銹鋼色譜柱，充填壓力40Mpa，以菲為樣品，75％乙腈水溶液為流動(dòng)相，測(cè)量柱效為55000理論塔板數(shù)。
實(shí)施例Ⅳ(1)稱取25g正十八酸溶于500mL干燥甲苯，然后加入5gγ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷以槳形攪拌器攪拌并于200℃下反應(yīng)0．5小時(shí)。反應(yīng)完畢，以常規(guī)方法加以純化。(2)稱取5g球形多孔硅膠(Sinopak-s-110，粒徑5μ，孔徑11nm)。在真空下(-0．1～-0．95MPa)與(1)所得產(chǎn)物相混并以槳形攪拌器令硅膠懸浮于反應(yīng)液中，于180℃下反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)完畢，將產(chǎn)物過濾，再以甲苯充分洗凈，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)產(chǎn)物4．2g，以四氯化碳∶二氧六環(huán)(2∶1)溶液為勻漿液，以勻漿法填裝于Φ5×250不銹鋼色譜柱，充填壓力40Mpa，以菲為樣品，75％乙腈水溶液為流動(dòng)相，測(cè)量柱效為63000理論塔板。
權(quán)利要求
1．一種酯型高效液相色譜反相填料 其特征在于所述的反相填料具有如下結(jié)構(gòu)式
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酯型高效液相色譜反相填料的制備方法，其特征在于所述的方法，按下列順序步驟進(jìn)行(1)取一份無定形或球形多孔硅膠，在-0．1～-0．95Mpa下加0．5～5份的γ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷甲苯溶劑中，KH560與甲苯的體積比為1∶5～1∶20，得到KH560與硅膠懸浮液，(2)將上述KH560與硅膠懸浮液，于60～180℃，反應(yīng)4～28小時(shí)后，加入0．5～5．0份硬脂酸，在80～200℃，反應(yīng)0．5～24小時(shí)，過濾，洗凈，并于0．1～-0．95Mpa／60℃下干燥2小時(shí)，得酯型高效液相色譜反相填料。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酯型高效液相色譜反相填料的制備方法，其特征在于所述的二方法，按下列順序步驟進(jìn)行(1)取一份γ-環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷與0．5～5份正十八酸，在80～200℃反應(yīng)，得到帶有長鏈酯基的三甲氧基硅烷，(2)取上述長鏈酯基三甲氧基硅烷一份與0．1～2份硅膠在甲苯中在60～180℃反應(yīng)2～28小時(shí)，制得上述的酯型高效液相色譜反相填料。
全文摘要
本發(fā)明是利用γ－環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷,通過兩種方法制備酯型高效液相色譜反相填料。一種是通過首先將硅膠與γ－環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷反應(yīng)制得環(huán)氧基硅膠,再令其與烷基酸反應(yīng),最終得到酯型高效液相色譜反相填料:另一種是通過首先將γ－環(huán)氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷與烷基酸反應(yīng)制得帶有長鏈酯基的三甲氧基硅烷,然后令其與硅膠反應(yīng),即可得到產(chǎn)物酯型高效液相色譜反相填料。兩種方法所得填料經(jīng)裝柱測(cè)定,其柱效均在55000理論塔板以上。本填料因不含氯,不會(huì)分解釋放氯化氫而造成填料性能下降和性能的不穩(wěn)定性,且合成路線簡單可靠,成本低廉。
文檔編號(hào)B01J39/00GK1283525SQ9911125
公開日2001年2月14日 申請(qǐng)日期1999年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月4日
發(fā)明者劉國詮, 喻昕, 趙睿 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所