一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，包括以下步骤：将有机配体与无机金属离子试剂溶于溶剂中，通过超声混合均匀形成均匀澄清的溶液，注入羧基修饰的毛细管柱内，再将毛细管两端密封，进行热处理键合反应，反应完成后，取出毛细管截掉两端密封部分，用甲醇冲洗，获得所述基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱。本发明专利技术采用原位聚合的方法制备基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱，由于金属有机框架材料直接键合在毛细管的内壁上，具有机械强度高、不易碎、气泡不易留存等优点。气泡不易留存等优点。气泡不易留存等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法


[0001]本专利技术属于化学合成及分析
，具体涉及一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法。

技术介绍

[0002]手性是化合物分子的自然属性，从组成生物体的氨基酸、多糖、蛋白质等生物分子到人类使用的药物，大部分都具有手性。手性化合物的对映体常具有相似的理化结构，但其在药学、生物学等领域往往呈现出不同的活性。因此，建立一个高效的手性分离分析方法具有重要的研究意义。毛细管电色谱技术是一种新型的高效、快速的分离技术。它中和了毛细管电泳高效和高效液相色谱高选择性的优点而发展起来的，具有分析速度快，柱效高，样品和溶剂消耗量少等优点。毛细管电色谱技术的核心是毛细管电色谱柱。因此，制备柱效高，分离效果好的电色谱柱是研究的重点。
[0003]按照固定相在毛细管内的存在形式不同，毛细管电色谱可以分为三类：填充柱电色谱、整体柱电色谱和开管柱电色谱。其中，开管柱制备方法简单，只需要在毛细管内壁上涂覆一层固定相，就可以同时消除焦耳热效应和气泡效应等，进一步扩展了毛细管电色谱的应用领域。但是由于其相比较小，导致柱容量较低。
[0004]由于开管柱电色谱最大的缺点是相比小、柱容量低，因此制备开管柱的关键是增大固定相比表面积。金属有机框架材料是由金属离子与有机配体通过配位键自组装形成的微孔材料，具有结构多样、比表面积大、孔道结构规整、孔径尺寸可调控和溶剂稳定性好等优势。由于上述优势，在开管柱电色谱内引入金属有机框架材料是有效增加固定相比表面积与小分子的作用位点的方式，在手性化合物分离领域展现出了广阔的应用前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，制备的毛细管柱可用于分离手性化合物，解决了现有技术中毛细管电泳法分离手性化合物分离度低、分离效率低的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将摩尔比为1:(1～6)的有机配体与无机金属离子试剂溶于溶剂中，通过超声混合均匀形成均匀澄清的溶液，注入羧基修饰的毛细管柱内1～5h，再将毛细管两端密封，进行热处理键合反应，反应完成后，取出毛细管截掉两端密封部分，用甲醇冲洗0.5～1.5h，获得所述基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱。
[0009]所述无机金属离子试剂为ZnCl2。
[0010]所述溶剂为甲醇
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水溶液，甲醇与水的体积比为2:1。
[0011]所述热处理键合反应的温度为65～75℃(优选70℃)，时间为1～24h。
[0012]所述有机配体的制备方法包括以下步骤：
[0013]将奎宁溶于浓度为10％的H2SO4中，使得奎宁的浓度为0.1～1g/mL(优选为0.29g/mL)，加入浓度为1～10％(优选为5.1％)的高锰酸钾水溶液，奎宁和高锰酸钾的摩尔比为1:(1.5～4)，温度为0℃的条件下反应1～24h，经过回流，旋蒸去除溶剂，重结晶，获得所述有机配体。
[0014]所述有机配体重结晶用溶剂为：体积比为2:1的乙醇水溶液。
[0015]所述回流的温度为70～80℃(优选为70℃)，时间为0.8～2h(优选为1h)。
[0016]所述羧基修饰的毛细管柱的制备方法包括以下步骤：
[0017]用浓度为45～55％的3
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氨丙基三乙氧基硅烷的甲醇水溶液泵入预处理后的石英毛细管内处理5～30min，再将石英毛细管用橡胶密封，温度为45～60℃的水浴条件下反应1～24h，完成氨基修饰；
[0018]用浓度为1～3％、pH为11的戊二醛溶液泵入上述柱子1～3h后，再用浓度为0.05～0.15mol/L的高锰酸钾水溶液泵入1～3h，再用超纯水冲洗1～3h，完成羧基修饰，得到羧基修饰的毛细管柱。
[0019]所述戊二醛溶液是通过浓度为1mol/L的盐酸
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水溶液和浓度为1mol/L的氢氧化钠
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水溶液调节pH值。
[0020]所述预处理后的石英毛细管的处理方法包括以下步骤：
[0021]将石英毛细管(75μm i.d.
×
365μm o.d.)依次采用浓度为0.5～2mol/L的氢氧化钠水溶液冲洗0.5～1.5h，用超纯水冲洗5～30min，再用浓度为0.5～2mol/L的盐酸溶液冲洗5～60min，再用超纯水冲洗5～30min，最后用甲醇冲洗5～60min后用氮气吹干，将石英毛细管在温度为95～105℃的条件下干燥0.5～1.5h，获得预处理后的石英毛细管。
[0022]由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0023]本专利技术采用原位聚合的方法制备基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱，由于金属有机框架材料直接键合在毛细管的内壁上，具有机械强度高、不易碎、气泡不易留存等优点。本专利技术中固定相直接作为分离材料，大大增加了柱容量，有效地提高了分离效率。本专利技术提供的毛细管开管色谱柱的亲水性和疏水性可通过固定相来提供，因此更有利于手性化合物的分离。本专利技术在固定相的制备过程中，所采用的材料价格低廉，且制备条件易控制，重现性好。本专利技术毛细管开管色谱柱材料本身与生物样品具有很好的相容性，特别适用于生物小分子样品的分离分析，在手性化合物分离和代谢组学的研究中具有广阔的应用前景。
[0024]本专利技术对手性丹磺酰氨基酸对映体及手性药物实现了高效、高分离度的分离。
附图说明
[0025]图1为实施例1制备的毛细管开管色谱柱在扫描电子显微镜1微米尺度下所观察到的整体形貌示意图。
[0026]图2为实施例1制备的毛细管开管色谱柱对手性化合物的分离谱图示意图，左图中，1为丹磺酰氯，2为L
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丹磺酰苯丙氨酸，3为D
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丹磺酰苯丙氨酸；右图中，1为丹磺酰氯，4为L
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丹磺酰丙氨酸，5为D
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丹磺酰丙氨酸。
[0027]图3为实施例1制备的毛细管开管色谱柱对手性化合物的分离谱图示意图，左图
中，1为丹磺酰氯，6为L
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丹磺酰丝氨酸，7为D
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丹磺酰丝氨酸；右图中，1为丹磺酰氯，8为L
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丹磺酰天冬酰胺，9为D
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丹磺酰天冬酰胺。
[0028]图4为实施例1制备的毛细管开管色谱柱对手性化合物的分离谱图示意图，左图中，1为丹磺酰氯，10为L
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丹磺酰苏氨酸，11为D
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丹磺酰苏氨酸；右图中，1为丹磺酰氯，12为L
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丹磺酰酪氨酸，13为D
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丹磺酰酪氨酸。
[0029]图5为实施例1制备的毛细管开管色谱柱对手性化合物的分离谱图示意图，左图中，14为硫脲，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将摩尔比为1:(1～6)的有机配体与无机金属离子试剂溶于溶剂中，通过超声混合均匀形成均匀澄清的溶液，注入羧基修饰的毛细管柱内1～5h，再将毛细管两端密封，进行热处理键合反应，反应完成后，取出毛细管截掉两端密封部分，用甲醇冲洗0.5～1.5h，获得所述基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱。2.根据权利要求1所述的基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，其特征在于，所述无机金属离子试剂为ZnCl2。3.根据权利要求1所述的基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇
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水溶液，甲醇与水的体积比为2:1。4.根据权利要求1所述的基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，其特征在于，所述热处理键合反应的温度为65～75℃，时间为1～24h。5.根据权利要求1所述的基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，其特征在于，所述有机配体的制备方法包括以下步骤：将奎宁溶于浓度为10％的H2SO4中，使得奎宁的浓度为0.1～1g/mL，加入浓度为1～10％的高锰酸钾水溶液，奎宁和高锰酸钾的摩尔比为1:(1.5～4)，温度为0℃的条件下反应1～24h，经过回流，旋蒸去除溶剂，重结晶，获得所述有机配体。6.根据权利要求5所述的基于金属有机框架材料的毛细管开管色谱柱的制备方法，其特征在于，所述有机配体重结晶用溶剂为：体积比为2:1的乙醇水溶液。7.根据权利要求5所述的基于金属有机框架材料的毛细...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓东，赵亮，郑相泰，董昕，马倩杰，李心雨，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：