纳米金属手性识别固定相、手性分离色谱仪及制备方法技术

本发明专利技术涉及贵金属离子纳米颗粒及手性分离色谱仪及其制备；先制备贵金属离子纳米颗粒溶液和纳米金属手性识别固定相，再将该纳米金属手性识别固定相固定在毛细管中或微通道芯片的微流道中，便制得本发明专利技术的手性分离色谱仪；与现有的手性分离柱及微流控芯片相比较，具有制备方法简单、易行，制备条件温和等优点。本发明专利技术制得的手性分离色谱仪具有极高的分离效率，缩短了手性分离的时间，手性分离毛细管柱及微芯片性质稳定，经久耐用等优点。本发明专利技术适用于手性药物快速检测、手性环境污染物监测等对手性分离效率要求较高的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于手性色谱柱的制备方法领域，特别涉及一种纳米金属手性识别固定相、手性分离色谱柱及制备方法。
技术介绍
手性异构体是指两个分子结构互为镜像但又不能重合的化台物称为对映体，两个手性的分子式完全相同，只是原子和原子团的空间取向不同。在非手性的环境中对映体的化学性质和物理性质基本相同。但是一些手性异构体在毒性、药理学及生物代谢方面却存在着巨大的差异。就药学领域来说，就有多达30％～40％的药物具有手性。手性异构体在生物活性或药物动力学方面的差异使得手性对映体的分离尤为重要。震惊世界的沙立度胺致畸事件就是一个忽视立体化学效应的恶行事故。基于对映体分子的光学性质与其生物活性之间的特殊相关性，在1992年美国食品药品管理局(FAD)就做出了规定，凡研制具有不对称中心的药物，在药物的鉴定和审批报告中必须给出手性拆分结果。相应地，欧共体国家也提出了相类似的措施。另外，在环境化学研究领域，近年的研究也发现，一些手性异构体的环境效应和生态毒理学效应也不尽相同。因此，建立和发展快速准确的手性对映体拆分方法对于分析化学研究具有相当重要的实际意义。众所周知，要实现分子式相同，化学性质及其相似的手性对映体的拆分必须有手性拆分试剂的参与。现在的手性对映体拆分方法中，主要有两个方面把手性拆分试剂添加到流动相中，手性识别剂随着分离的进行而流走损失；手性拆分试剂固定于分离分析的固定相中，在一段时间内手性识别剂的分子识别效率保持不变。后一种手性识别剂的手性识别形式由于手性识别剂能够得到反复利用、分离重现性好、分离效率高而受到广大分析工作者的关注。已有的手性固定相的制备方法包括1)把手性识别剂固定于硅胶微珠表面，再把微珠填充于分离柱中；2)采用在线制备的方式把手性识别剂固定于分离柱中；3)采用物理吸附的方法把手性识别剂固定于分离柱壁上；4)用化学键和的方式把手性识别剂固定于分离柱壁。但是，没有文献报道过把手性识别剂负载在纳米颗粒上作为固定相。本专利技术建立了一种新型的手性固定相，其有比表面积大，和被分析物接触充分的优点。把它应用于毛细管柱和微流控电泳芯片的手性分离中，大大提高了手性分离柱的分离效率，缩短了手性分离的时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属纳米手性识别固定相；本专利技术的另一目的在于提供一种金属纳米手性识别固定相的制备方法；本专利技术的再一目的在于提出一种手性分离色谱仪的制备方法，即把具有手性分离能力的手性识别剂负载在具有极大表面积的纳米颗粒上，可有效地增强手性识别剂和被分离物质之间的相互作用，提高其手性分离固定相的手性分离效率。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供的纳米金属手性识别固定相(图1中用“41”表示)，其特征在于，包括贵金属离子纳米颗粒(图1中用“1”表示)；和包覆在所述贵金属离子纳米颗粒周围的手性识别剂(图1中用“4”表示)；所述的贵金属离子纳米颗粒为金、铂或银金属离子纳米颗粒；所述的手性识别剂为蛋白质、手性表面活性剂、糖苷类、皂甙类或环糊精糖类。本专利技术提供的纳米金属手性识别固定相的制备方法，其步骤如下1)制备贵金属离子纳米颗粒溶液采用水热法用柠檬酸钠或硼氢化钠作还原剂还原贵金属离子化合物中的原贵金属离子，过0.20～0.45μm的醋酸纤维微孔滤膜，制得含10～80nm贵金属离子的贵金属离子纳米颗粒溶液；所述的贵金属离子纳米颗粒为金、铂或银金属离子纳米颗粒；2)制备纳米金属手性识别固定相调整贵金属离子纳米颗粒溶液的酸碱度在pH＝4～10的范围内，加入手性识别剂溶液，进行贵金属离子纳米颗粒与手性识别剂的结合，其结合物纳米金属手性识别固定相完成结合的时间为12-36小时；所述手性识别剂溶液为蛋白质、手性表面活性剂、糖苷类、皂甙类或环糊精糖类；所述贵金属离子纳米颗粒溶液与手性识别剂溶液的质量份配比为50∶1-120∶1。本专利技术提供的手性分离色谱仪的制备方法，其步骤如下1)制备贵金属离子纳米颗粒溶液采用水热法用柠檬酸钠或硼氢化钠作还原剂还原贵金属离子化合物中的原贵金属离子，过0.20～0.45μm的醋酸纤维微孔滤膜，制得含10～80nm贵金属离子的贵金属离子纳米颗粒溶液；所述的贵金属离子纳米颗粒为金、铂或银金属离子纳米颗粒；2)制备纳米金属手性识别固定相调整贵金属离子纳米颗粒溶液的酸碱度在pH＝4～10的范围内，加入手性识别剂溶液，进行贵金属离子纳米颗粒与手性识别剂的结合，其结合物纳米金属手性识别固定相完成结合的时间为12-36小时；所述手性识别剂溶液为蛋白质、手性表面活性剂、糖苷类、皂甙类或环糊精糖类；所述贵金属离子纳米颗粒溶液与手性识别剂溶液的质量份配比为50∶1-120∶1；3)制备手性分离色谱仪先彻底清洁纳米金属手性识别固定相的表面和毛细管或微通道芯片；再用含有氨基、巯基或氰基的三甲氧基硅烷化合物(图1中“2”表示带有-NH4，-SH，CN的硅氧烷分子)的甲醇溶液浸泡12～36小时后，然后依次用甲醇、纯水进行充分清洗，如附图1步骤A；将纳米金属手性识别固定相的胶体溶液充入毛细管中或者微通道芯片的微流道中，反应12-36小时，之后用纯水冲去富余的没有固定上的纳米金属手性识别固定相，便制备出本专利技术的手性分离色谱柱、毛细管或微通道(图3中用“5”表示)，如附图1种步骤B。4)将制得的手性分离色谱柱、毛细管或微通道芯片在1-4℃下纯水中浸泡进行保存。所述的毛细管为石英毛细管或玻璃毛细管；所述的微流道芯片包括玻璃、石英、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯为基底的微流道芯片。本专利技术的优点如下本专利技术把具有手性分离能力的手性识别剂负载在具有极大表面积的金属纳米颗粒上，有效地提高了手性识别剂在固定相中的分布密度，也提高了手性识别色谱仪中手性识别剂浓度。从而大大地加强了手性识别剂和被分离物质之间的相互作用，提高了手性识别固定相的手性识别效率。同时也增加了手性固定相的稳定性。为手性分离的高效率、微型化设备建立了方法基础。为手性物质的快速、实时检测提供了一种缩短手性分离时间的方法。可以广泛用于传统手性分离色谱柱及制备柱的制备及微型化手性分离芯片的制备。附图说明附图1为纳米金属手性固定相在色谱柱、毛细管壁和微通道表面的吸原理；附图2为纳米金属手性识别固定相的结构示意图；附图3为手性分离色谱柱、毛细管或微通道的结构示意图；其中A为色谱柱、毛细管壁和微通道表面的预处理过程；B为纳米金属手性固定相在色谱柱、毛细管壁和微通道表面的固定过程。具体实施例方式实施例1用本专利技术的方法制备的以纳米颗粒为固定相载体的手性分离色谱柱，其步骤如下1、制备贵金属(金)纳米颗粒在装有泠凝管的三口烧瓶中加入用纯水配制重量百分比浓度为0.01％的氯金酸水溶液100mL，在800rm/min搅拌下加热至沸后，加入重量百分比浓度为1％的柠檬酸三钠3mL，保持沸腾30分钟；然后自然冷却至室温；用0.20μm的醋酸纤维微孔滤膜过滤，制得10～20nm的纳米金胶体溶液，除去杂质；2、制备手性识别剂(牛血清白蛋白或其他蛋白质)与金属纳米颗粒的结合物(即纳米金属手性识别固定相)用0.1M的碳酸钾调整纳米金胶体溶液的pH值＝7～8；在小于100rm/min搅拌条件下加入新配制的1×10-5M的牛血清白蛋白或其他蛋白质水溶液(纳米金溶液和蛋白质的物质的量之比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米金属手性识别固定相，其特征在于，包括：贵金属离子纳米颗粒；和包覆在所述纳米金属手性识别固定相周围的手性识别剂；所述的贵金属离子纳米颗粒为金、铂或银金属离子纳米颗粒；所述的手性识别剂为蛋白质、手性表面活 性剂、糖苷类、皂甙类或环糊精糖类。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林金明，曾湖烈，赵利霞，王栩，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]