一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法技术

一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法：将固体填料在匀浆液中分散，超声，得到浆料；将所得浆料倒入匀浆罐，匀浆罐与色谱柱柱管连接，顶替液在液相高压泵的作用下进入匀浆罐，匀浆罐中的浆料在顶替液及重力的作用下被压入色谱柱柱管中，当顶替液流出色谱柱时，装填结束；之后，减小液相高压泵的压力，卸下色谱柱并进行冲洗以除去柱内杂质；本发明专利技术开发了一种分离7种常见阴离子的附聚型离子色谱固定相的装填方法，这种方法具有柱效高、峰形好的优点；本发明专利技术系统地探究了顶替液类型、装柱温度、装柱的梯度流速对于色谱柱柱效和背景压力的影响，这种固定相装填方法具有良好的重现性，这也为同种类型的聚附固定相填料的装填提供参考。参考。

【技术实现步骤摘要】
一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法


[0001]本专利技术涉及一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法。

技术介绍

[0002]离子色谱法是一种广泛应用于检测无机离子、有机酸、胺类和糖类的方法。固定相是分离待测物质的主要场所，是离子色谱的核心组成部分。固定相填料是影响离子交换色谱分离性能的首要因素。然而，固定相填料装填技术对离子交换色谱分离性能也十分重要。填料装填技术会影响固定相色谱峰的峰形，不恰当的装填技术会产生不对称、峰形较宽或分裂的峰，降低分离度。因此，色谱固定相装填的方法成为近几年的热点研究。
[0003]常用的装填技术分为干法装柱和湿法装柱。干法装柱起初在气相色谱填充柱中使用较多，一般适合装填粒径大于20μm的大粒径填料。但干法装柱形成的床层结构疏松散乱会导致柱效降低，因此，干法装柱应用不多。采用湿法装柱能更好地发挥小颗粒基质在柱效方面的优势。随着粒径的减少，基质会因为静电作用产生聚集，悬浮基质在高压下被压入柱管中。实验发现湿法装柱相比于干法装柱显著提高了柱效。
[0004]湿法装柱可以分为三种方法：等密度法、高粘度法、低粘度法。前两种方法在早期使用较多，主要是因为早期填料基质粒径分布较大，如果浆液在色谱柱填充操作期间未保持颗粒完全悬浮，则填料的粒径会在整个色谱柱横截面上呈轴向变化，从而导致出现峰拖尾、柱效降低的现象。而现代色谱填料粒径分布较窄，一般使用低粘度浆料进行高压匀浆装柱。
[0005]因此开发一种使用低粘度浆料进行高压匀浆湿法装柱，且对于7种常规阴离子(F
‑
、Cl
‑
、NO2‑
、Br
‑
、NO3‑
、PO43‑
、SO42‑
)具有高柱效，良好峰形的方法是十分有必要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是在高柱效附聚型离子色谱固定相的合成基础上，提供一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法，并探究了顶替液类型、装柱温度、装柱的梯度流速对于色谱柱柱效和背景压力的影响。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法，所述方法包括如下步骤：
[0009](1)将固体填料在匀浆液中分散，超声(5min)，得到浆料；
[0010]所述匀浆液的体积用量以固体填料的质量计为20～30mL/g；
[0011]所述固体填料为改性的PS
‑
DVB微球；
[0012]所述匀浆液为改性的PS
‑
DVB微球与水质量比1：20～30的混合液；
[0013](2)将所得浆料倒入匀浆罐，匀浆罐与色谱柱柱管连接，顶替液在液相高压泵的作用下进入匀浆罐，匀浆罐中的浆料在顶替液及重力的作用下被压入色谱柱柱管中，当顶替液流出色谱柱时，装填结束；
[0014]所述顶替液选自去离子水、0.5～2mmol/L Al
3+
溶液或2mmol/L Na
+
溶液，优选去离
子水；所述Al
3+
溶液由十二水合硫酸铝溶于去离子水中得到；所述Na
+
溶液由碳酸钠溶于去离子水中得到；
[0015]装填过程中，控制温度在10～80℃，优选20～30℃；
[0016]顶替液在0.7～3.5mL/min(优选2.1～2.8mL/min)的初始流速下装柱30min，之后通过调节液相高压泵的流量调节装柱压力为20MPa，在20MPa的压力下巩固色谱柱床层；
[0017](3)装填结束之后，减小液相高压泵的压力，卸下色谱柱并进行冲洗以除去柱内杂质；
[0018]所述冲洗的方法为：用碳酸钠和碳酸氢钠的混合水溶液(其中碳酸钠、碳酸氢钠的浓度均为2mmol/L)为流动相，在流速为1mL/min的条件下，冲洗平衡6h以除去柱内杂质。
[0019]本专利技术具有如下优点：
[0020]1、开发了一种分离7种常见阴离子的附聚型离子色谱固定相的装填方法，这种方法具有柱效高、峰形好的优点，且具有良好的重现性。
[0021]2、系统地探究了顶替液类型、装柱温度、装柱的梯度流速对于色谱柱柱效和背景压力的影响，这种固定相装填方法具有良好的重现性，这也为同种类型的聚附固定相填料的装填提供参考。
附图说明
[0022]图1为高压匀浆湿法装柱示意图。
[0023]图2为不同顶替液装填色谱柱，对7种常见阴离子的色谱分离谱图；(a)Na
+
溶液为顶替液装填的固定相对7种常见阴离子的色谱分离图；(b)去离子水为顶替液的固定相对7种常见阴离子的色谱分离图；(c)Al
3+
溶液为顶替液装填的固定相对7种常见阴离子的色谱分离图；(1)氟离子；(2)氯离子；(3)亚硝酸根；(4)溴离子；(5)硝酸根；(6)磷酸根；(7)硫酸根。
[0024]图3为色谱柱装填不同温度(10℃、30℃、50℃、80℃)对色谱柱柱效(以SO
42
‑
计算)及背景压力的影响图。
[0025]图4为色谱柱装填不同初速度(0.7mL/min、1.4mL/min、2.1mL/min、2.8mL/min、3.5mL/min)对于色谱柱柱效(以SO
42
‑
计算)与背景压力的影响图。
[0026]图5为不同流动相配比及流速下，对7种常见阴离子的色谱分离谱图；(a)流动相：2.0mmol/L碳酸钠和2.0mmol/L碳酸氢钠；流速：1.0mL/min；抑制电流：25mA；(b)流动相：2.0mmol/L碳酸钠和2.0mmol/L碳酸氢钠；流速：1.6mL/min；抑制电流：35mA；(c)流动相：2.5mmol/L碳酸钠和2.0mmol/L碳酸氢钠；流速：2.0mL/min；抑制电流：45mA。
[0027]图6为7种常规阴离子混合标准液进行了100次分离测试，并每隔四针选取一针进样结果进行色谱图的叠加绘制。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施例进一步描述本专利技术，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。
[0029]高压匀浆湿法装柱示意图如图1所示，具体步骤如下：
[0030]将2.5g固体填料在60mL匀浆液中分散形成稀匀浆，超声5min后倒入匀浆罐。将匀浆罐接入流路，顶替液在液相高压泵的作用下进入流路，在顶替液及重力的作用下固体填
料被压入色谱柱柱管(不锈钢柱，150
×
4.6mm)中，通过调节高压泵的流量调节装柱压力为20MPa，当顶替液流出体积为500mL时色谱柱装填结束。装填结束之后在30min内缓慢减小高压泵的压力。卸下色谱柱后用2.0mmol/L碳酸钠和2.0mmol/L碳酸氢钠的混合水溶液为流动相，在流速为1mL/min的条件下，冲洗平衡6h以除去柱内杂质。
[0031]其中，固体填料为改性的PS
‑
DVB微球；PS
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将固体填料在匀浆液中分散，超声，得到浆料；(2)将所得浆料倒入匀浆罐，匀浆罐与色谱柱柱管连接，顶替液在液相高压泵的作用下进入匀浆罐，匀浆罐中的浆料在顶替液及重力的作用下被压入色谱柱柱管中，当顶替液流出色谱柱时，装填结束；所述顶替液选自去离子水、0.5～2mmol/LAl
3+
溶液或2mmol/L Na
+
溶液；装填过程中，控制温度在10～80℃；顶替液在0.7～3.5mL/min的初始流速下装柱30min，之后通过调节液相高压泵的流量调节装柱压力为20MPa，在20MPa的压力下巩固色谱柱床层；(3)装填结束之后，减小液相高压泵的压力，卸下色谱柱并进行冲洗以除去柱内杂质。2.如权利要求1所述高柱效附聚型离子色谱固定相的装填方法，其特征在于，步骤(1)中，所述匀浆液的体积用量以固体填料的质量计为20～30mL/g。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠平，韩宇，孙梦娟，胡雪倩，张敬坤，宁弘宇，郑寅，刘会君，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：