限进手性色谱固定相材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种限进手性色谱固定相材料及其制备方法。应用原子转移自由基聚合法和点击化学方法，以含叠氮基的烯类化合物为单体，在硅胶表面进行嵌段聚合，制备了内层为键合环糊精的手性分离层，外层可以排阻蛋白的限进手性分离材料。本发明专利技术是具有多层结构及混合功能的新型限进材料，可以作为固定相，应用于含蛋白的样品直接色谱进样测定，并同时进行手性分离。作为手性样品分析的新材料，其应用可免去生物样品分析中的沉淀蛋白的前处理过程，提高分析效率及准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型色谱分离材料的合成，特别是一种限进手性色谱固定相材料及其 制备方法。采用原子转移自由基聚合和点击化学方法制备这种多功能分离材料可应用于生 物或环境样品中手性化合物的分离分析。
技术介绍
生物样品分析是液相色谱的重要应用领域。在生物样品的分析中，样品中蛋白质 在与固定相接触后很容易发生变性并吸附在色谱柱上，导致柱性能很快下降、柱子堵塞，成 为生物样品分析的严重问题。为了避免蛋白在色谱柱上的沉淀，需要在色谱分析前进行沉 降蛋白的前处理(例如加入有机溶剂、酸或盐)，这些前处理过程影响了分析效率，也成为 准确性和精密度偏低的重要原因。限进材料(Restricted Access Material，或称为限进介 质，Restricted Access Media, RAM)是20世纪80年代末开始研究开发的一类用于含有蛋 白的生物样品直接进样分析的色谱固定相。这种固定相利用孔径对于大分子进行排阻，或 利用高分子化学链的空间位阻使大分子物质如蛋白质不能渗透进入固定相的内层，另外， 大分子屏蔽层具有生物相容性，不会导致蛋白沉淀，因此蛋白会在前沿流出。而固定相的内 层为小分子结合层，小分子物质如药物可以进入内层，通过疏水、离子交换或其它亲和作用 力与固定相材料结合，实现对小分子的分离。这类色谱固定相填料已经被用于生物和环境 样品分析中的固相提取或直接进样药物分析，在医药研究及环境样品分析中起到了重要作 用。但是可以进行手性分离的限进材料尚未见商品化。近年来，有少量文献报道了限进手性分离材料的研究工作。Felix等 (Chromatographia, 2007,66,159)合成了牛血清蛋白包覆β _环糊精键合硅胶手性限进介 质。β-环糊精(β-CD)与对硝基苯基氯甲酸酯反应后，与氨丙基修饰的硅球微球反应， 得到键合⑶的硅球微球。将牛血清蛋白磷酸盐缓冲溶液打入到装有键合⑶的硅 球微球的色谱柱中，使其变性后吸附于硅球表面，得到以牛血清蛋白为排阻层的限进材料。 Gasparrini 等(J. Chromatogr. Α，2008，1191，205)以 “grafting onto，，方法将硅球微球表 面直接包覆一层亲水性的聚乙烯醇，作为限进材料。然后将抗生素类药物替考拉宁或其苷 类衍生物键合到硅球微球内表面上，进行了含有牛血清蛋白的溶液中几种手性药物分离实 验。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。本专利技术应用原 子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization，简称ATRP)法，以含叠氮基 的烯类化合物和甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，在硅胶微球表面进行嵌段聚合，并通过点 击化学方法在内层键合环糊精，制备了限进手性分离材料。合成采用“grafting from”方法 接枝聚合物，使接枝层更为均勻，避免了物理吸附不牢固的缺点。新型限进手性分离材料的 表面具有双化学结构层，内层为具有手性分离能力的环糊精键合层，外层为亲水性蛋白屏蔽层。这种具有多层结构及混合功能的限进材料可以作为固定相(简称限进固定相， RestrictedAccess Stationary Phase, RAST)，应用于含蛋白样品的直接色谱进样测定，同 时进行手性分离。作为用于生物样品中手性分析的新材料，其应用可减少样品前处理步骤 及由此带来的损失，提高生物样品的手性分析效率及准确性。本专利技术提供的一种限进手性色谱固定相材料具有如下结构权利要求1.种限进手性色谱固定相材料，其特征在于它具有如下结构2.根据权利要求1所述的限进手性分离材料，其特征在于在红外光谱中，位于 1724cm-1和^57(^-1处，分别有羰基和C-H伸缩振动的吸收峰的增加，可确定手性色谱固定 相材料已成功接枝聚(丙三醇单甲基丙烯酸酯)。3.一种用于制备限进手性色谱固定相材料的中间体，其特征在于它具有如下结构4.根据权利要求3所述的中间体，其特征在于在红外光谱中，位于2010CHT1处，有 C E C伸缩振动的吸收峰的减小，可确定硅胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯产物已 成功接枝β-环糊精。5.根据权利要求1所述的限进手性分离材料的制备方法，其特征在于它是经过如下步骤1)室温和在三乙胺存在下二氯甲烷为溶剂甲基丁炔醇与甲基丙烯酰氯搅拌反应，分别 用HC1、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，有机相干燥、过滤，减压蒸馏得到甲基丙烯酸甲基 丁炔醇酯；2)甲苯溶液中，用盐酸水溶液活化的多孔硅胶微球与(3-(2-溴异丁酰基)丙基)三乙 氧基硅烷于队气中70-95°C加热回流反应8-12小时，冷却，抽滤，依次用乙醇和丙酮洗涤产 物，干燥，得到表面接枝ATRP引发剂的硅胶；3)室温下环己酮为溶剂，2，2’-联吡啶和溴化亚铜存在和N2保护下，表面接枝ATRP引 发剂的硅胶、甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯反应2-6小时，用无水乙醇中止聚合反应，分别用乙 二胺四乙酸二钠饱和溶液、乙醇和丙酮洗涤产物，得到硅胶表面接枝聚甲基丙烯酸甲基丁 炔醇酯产物；4)N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，2，2’ -联吡啶和溴化亚铜存在下，表面接枝聚甲基丙烯 酸甲基丁炔醇酯的硅胶与叠氮单取代的⑶在N2保护下60-80°C下反应25-35小时。反应完成后，用乙二胺四乙酸二钠饱和溶液洗去吸附在硅球表面的铜离子，再用乙醇和丙酮 洗去未反应物，得到接枝环糊精的手性分离材料；5)环己酮为溶剂和队保护，2，2’ -联吡啶，溴化亚铜和2-溴异丁酰溴存在下，接枝环 糊精的手性分离材料与甲基丙烯酸缩水甘油酯室温反应2-6小时，用乙二胺四乙酸二钠饱 和溶液洗去吸附在硅胶表面的铜离子后，将其加入稀硫酸中40-60°C搅拌反应6-10小时， 用蒸馏水洗涤接枝硅胶至中性，再用甲醇洗3次，45-50°C真空干燥，从而制得限进手性色 谱固定相材料。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤幻所述的ATRP引发剂、溴化亚铜、2， 2’ -联吡啶和甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯的摩尔比为1 :4:8: 200。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤幻所述的ATRP引发剂溴化亚 铜2，2’_联吡啶甲基丙烯酸缩水甘油酯2-溴异丁酰溴=1 4 8 600 6，摩 尔比。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的稀硫酸浓度为0.1摩尔/升。全文摘要本专利技术涉及一种。应用原子转移自由基聚合法和点击化学方法，以含叠氮基的烯类化合物为单体，在硅胶表面进行嵌段聚合，制备了内层为键合环糊精的手性分离层，外层可以排阻蛋白的限进手性分离材料。本专利技术是具有多层结构及混合功能的新型限进材料，可以作为固定相，应用于含蛋白的样品直接色谱进样测定，并同时进行手性分离。作为手性样品分析的新材料，其应用可免去生物样品分析中的沉淀蛋白的前处理过程，提高分析效率及准确性。文档编号B01J20/29GK102133519SQ201010560508公开日2011年7月27日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日专利技术者王怀松, 董襄朝 申请人:南开大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种限进手性色谱固定相材料，其特征在于它具有如下结构：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董襄朝，王怀松，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12