一种聚合物整体柱及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种新型移液器吸管大孔聚合物整体柱及其制备方法和应用。一种聚合物整体柱的制备方法，所述整体柱采用原位热引发聚合法制备，并以二醋酸纤维素作为致孔剂，具体包括步骤：（1）移液器吸管内壁的预处理；（2）移液器吸管内聚合物整体柱的制备；（3）整体柱的洗涤；本发明专利技术制备的吸管整体柱具有较大的通孔尺寸、较大的柱床体积，能配合移液器操作使用，在移液器的排液压力下即可完成SPE操作；本发明专利技术可实现快速、高效率富集待测目标组分的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型移液器吸管大孔聚合物整体柱及其制备方法和应用。一种聚合物整体柱的制备方法，所述整体柱采用原位热引发聚合法制备，并以二醋酸纤维素作为致孔剂，具体包括步骤：（1）移液器吸管内壁的预处理；（2）移液器吸管内聚合物整体柱的制备；（3）整体柱的洗涤；本专利技术制备的吸管整体柱具有较大的通孔尺寸、较大的柱床体积，能配合移液器操作使用，在移液器的排液压力下即可完成SPE操作；本专利技术可实现快速、高效率富集待测目标组分的目的。【专利说明】
本专利技术涉及一种聚合物整体柱，更具体地涉及一种新型移液器吸管大孔聚合物整 体柱及其制备方法和应用。 一种聚合物整体柱及其制备方法和应用
技术介绍
当前，高效液相色谱-紫外或质谱检测（HPLC-UV/MS)已成为体内药物分析的主要 手段。然而，体内药物组分的快速、准确色谱分析一直面临体液样品(尤其是血样)前处理的 这一瓶颈制约。近年来，药理学、临床药理学以及临床药物治疗检测等多个研究领域面临着 数量日益庞大的生理体液样品的检测，发展针对体液内目标组分的快速、高效率的富集、净 化手段就显得尤为重要。 固相萃取（SPE)具有操作简单、使用灵活、回收率高、消耗溶剂少、易于自动化等优 点，已广泛应用于样品的前处理过程。目前成熟的SPE技术大多采用在表面带有各种功能 基团（如C 18或(：8)的硅胶(或高分子)颗粒填料。一般要将SPE柱装在专门的固相萃取仪上， 利用抽真空方式使流动相流过SPE柱。在真空负压作用下，流动相穿过颗粒填料间隙通过 SPE柱。流动相中的目标组分主要以扩散传质的方式向填料表面移动，并与其表面的功能 基团发生相互作用而被吸附。随着流速的提高，扩散传质效果变差导致分离效率降低。因 此，使用颗粒填料的SPE不能采用很高的操作流速以缩短SPE操作时间。另外，SPE填料粒 径相对较大，颗粒间留有较大空隙，其较薄的填充厚度容易在填料内引起"管道效应"，使待 富集目标组分随流动相快速流出SPE柱而未与固定相填料发生有效相互作用，这就影响到 SPE的萃取效率。 与颗粒填料相比，聚合物或硅胶整体柱介质具有背压低、通透性好、对流传质速度 快、制备容易等一系列优点，在色谱分离领域具有良好的应用前景，未来有望取代颗粒填充 色谱柱实现快速、高效分离。基于上述整体柱介质的优点，近年来研究人员对整体柱在SPE 领域的应用给予了极大关注。 整体柱制备简便，尤其是可以按需要在任意形状的容器内制备不同形状的整体 柱，以适应多种不同的用途。此外，整体柱内通透性好,流动相中的溶质以对流传质方式为 主，溶质被吸附到固定相表面的效率受流速提高的影响较小。因此，整体柱SPE可以采用较 高流速，快速处理大量的液体样品，大大缩短样品处理时间，同时其吸附目标物的效率又能 保持在令人满意的状态。在较高流速下，流动相能达到整体柱内的所有空隙，因此将目标物 洗脱下来时消耗的洗脱液体积较小，便于后续处理程序的操作。在此基础上，整体柱SPE装 置可以做到自动化操作，实现对大批量样品溶液的快速前处理。 与聚合物整体柱介质相比，硅胶整体柱有更多的介孔，因而内部整体表面积要更 大。然而硅胶不能耐受高温环境、高pH值流动相，一般环境温度>60°C、流动相pH>8. 5时， 硅胶材质本身稳定性下降，会导致其SPE效果降低，而高分子聚合物整体柱材料能耐受更 高的环境温度、更宽的pH值范围，可以适应更为苛刻的流动相条件。此外，聚合物整体柱的 制备方法要比硅胶材质更为简单、方便，而且带有不同功能基团的聚合物单体种类更多，可 以通过简单的原位、一步聚合反应按需制备固相萃取整体柱装置。因此，聚合物整体柱材料 的SPE有更多优势，也受到研究人员更多的关注。 面对数量巨大、而单个样本体积小的人血液样品的SPE前处理，整体柱介质SPE不 仅制备方法上有优势，而且相应的淋洗、洗脱等步骤消耗的溶液体积也相对较少。可以根据 需要在小体积或微型装置中制备微型整体柱SPE装置，如在移液器吸管、毛细管、芯片通道 等整体柱装置，对样品进行SPE前处理以实现对目标组分的高效、快速分离与富集。其中， 移液器吸管整体柱可与移液器连接使用，凭借移液器的抽吸、排液压力（或借助其它辅助动 力）即可实现对样品中目标物的分离与富集操作，而无需专门的真空固相萃取仪。此外，这 种"离线（off-line)" SPE操作方式允许针对不同目标物的特性灵活选择SPE的各步骤操 作条件，达到最佳萃取效果。未来也可以采用专门的机械手同时操作多个移液器吸管装置， 实现对多个样品的同步固相萃取，可以极大加快样品前处理的速度。因此，对于微量的人血 液样品前处理而言，移液器吸管整体柱具有极大优势。 现有技术中的聚合物吸管整体柱大多是在10?55〇μ?移液器吸管内制备，而且 柱床体积普遍较小，合成整体柱的聚合液体积为〇. 6?1〇μ?，有的则是利用毛细管作用力 将聚合液吸入到吸管尖端部位。较小柱床体积使得整体柱负载量受到限制，适合于液相色 谱-质谱检测（HPLC-MS)的样品预处理，而不适用于应用更为普遍、检测器灵敏度相对较低 的液相色谱-紫外检测（HPLC-UV)检测手段。因此，现有的整体柱结构极大的限制了其在 检测领域中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中整体柱体积小、通透性差的问题，提供一种聚 合物整体柱的制备方法，该方法采用原位热引发聚合法、并采用超大分子量的二醋酸纤维 素作为致孔剂来制备整体柱，所制备的整体柱具有柱床体积大、通透性好、背压低、对流传 质速度快以及制备容易等优点，极大地拓宽了整体柱的应用范围。 一种聚合物整体柱的制备方法，所述整体柱采用原位热引发聚合法制备，并以二 醋酸纤维素作为致孔剂，按下列步骤进行： 51 :移液器吸管内壁的预处理 将移液器吸管经丙酮、甲醇充分润洗，经过硫酸铵水溶液处理，在水浴摇床上反应，经 水、甲醇洗涤后在吸管内装入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TRM)溶液，以二苯甲酮为引 发剂，紫外光照射引发聚合反应；停止反应后分别以丙酮、甲醇充分冲洗吸管内壁，得到内 壁表面经过预处理的、带有双键的移液器吸管，备用； 52 :移液器吸管内聚合物整体柱的制备 配制预聚混合单体溶液，加入引发剂和交联剂，并以二醋酸纤维素（CA)溶液作为致孔 齐U ;取上述预聚混合单体溶液加入到步骤S1处理过的吸管中，采用原位热引发聚合法在吸 管内合成聚合物整体柱； 53 :整体柱的洗涤 分别用丙酮、甲醇充分冲洗步骤S2所得整体柱，洗出未反应的单体、溶剂以及致孔剂， 即得吸管整体柱； 其中，步骤S2中的二醋酸纤维素的分子量为10?500万。 toon] 本专利技术采用热引发聚合方式制备聚合物整体柱。在本专利技术的方法条件下，偶氮类 或过氧化类引发剂适合用作引发剂合成整体柱。本专利技术采用了偶氮二异丁腈(AIBN)为引发 剂，其它偶氮类引发剂亦话用于本制各方法，如偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯等。此 夕卜，过氧化二酰、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等过 氧化类引发剂亦适用于本专利技术的方法。 优选地，所述二醋酸纤维素的分子量为30?150万；进一步优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物整体柱的制备方法，其特征在于，所述整体柱采用原位热引发聚合法制备，并以二醋酸纤维素作为致孔剂，具体操作按下列步骤进行：S1：移液器吸管内壁的预处理将移液器吸管经丙酮、甲醇充分润洗，经过硫酸铵水溶液处理，在水浴摇床上反应，经水、甲醇洗涤后在吸管内装入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯溶液，以二苯甲酮为引发剂，紫外光照射引发聚合反应；停止反应后分别以丙酮、甲醇充分冲洗吸管内壁，得到内壁表面经过预处理的、带有双键的移液器吸管，备用；S2：移液器吸管内聚合物整体柱的制备配制预聚混合单体溶液，加入引发剂和交联剂，并以二醋酸纤维素溶液作为致孔剂；取上述预聚混合单体溶液加入到步骤S1处理过的吸管中，采用原位热引发聚合法在吸管内合成聚合物整体柱；S3：整体柱的洗涤    分别用丙酮、甲醇充分冲洗步骤S2所得整体柱，洗出未反应的单体、溶剂以及致孔剂，即得吸管整体柱；其中，步骤S2中的二醋酸纤维素的分子量为10～500万。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张红武，吴顺娴，司徒嘉露，梁玉珊，黄文丽，钟飞燕，
申请(专利权)人：广东药学院，
类型：发明
国别省市：广东;44