一種HPLC色譜柱填料的改性方法技術

本發明專利技術涉及一種HPLC色譜柱填料的改性方法，將HPLC色譜柱填料置于重氮樹脂溶液中，避光環境中在室溫下攪拌反應2-4小時，然后離心分離后將產物水洗、干燥，置于紫外光下曝光處理10-20min，即可。該改性方法利用感光高分子重氮樹脂作為表面改性劑，通過光交聯反應，使重氮樹脂與二氧化硅微球表面硅羥基之間的氫鍵作用轉化為共價鍵作用，從而在微球表面引入疏水基團，改性后的色譜柱填料具有良好的分離效果。

【技術實現步驟摘要】
一種HPLC色譜柱填料的改性方法
本專利技術涉及HPLC色譜柱填料的改性方法，具體涉及一種利用感光高分子聚合物重氮樹脂對二氧化硅微球表面進行改性的方法。
技術介紹
高效液相色譜(HPLC)是現如今應用最廣泛的分析和分離方法之一，被廣泛地應用于多種混合物的分離與檢測，定性與定量分析等科學研究和社會生產的各個領域。色譜柱作為液相色譜的核心部分，因為其對分析和分離效果的決定性作用而受到高度重視。因此，在過去幾十年中，新型色譜柱填料的研究一直受到高度的關注。二氧化硅作為一種應用最廣泛的無機液相色譜柱填料，具有化學穩定性好，機械強度高，粒徑分布窄等特點而備受青睞。為了達到有效提高柱效和改善分離性能的目的，二氧化硅通常要進行各種官能團的表面改性修飾，常用的改性官能團有十八烷基，辛基，苯基，氨基，氰基等。然而，常規的二氧化硅修飾改性過程復雜而又耗時，通常包括二氧化硅的活化處理，偶聯劑的引入以及目標修飾試劑的嵌入等多個步驟。另外，改性過程中常用的硅烷偶聯劑往往具有一定的毒性并且對水敏感，需要控制在無水條件下使用，這些因素會引起環境污染等問題，大大限制了其應用。為了克服硅球修飾改性中的固有缺點，人們在不斷開發新的改性方法，相關的研究也取得了一定進展。到目前為止已有一些文獻采用如下的方法制備或改性色譜柱填料：(1)丁明玉等在《Talanta》雜志2015,134,425-434報道了采用一步水解縮合的方法，以乙烯基三乙氧基硅烷和硅酸四乙酯為硅源，合成了粒徑2μm的表面帶有乙烯基的單分散二氧化硅微球，通過乙烯基的疏水特性，可以對苯的同系物實現基線分離；(2)陳吉平等在《JournalofChromatographyA》雜志2014,1337,133-139報道了采用層層發散的合成方法，以樹枝狀聚合物對二氧化硅微球進行改性，合成了可以同時進行反相，離子交換以及親水色譜分離的新型色譜柱填料；(3)中國專利技術專利CN1731173A報道了一種新型液相色譜固定相的制備方法，采用改性氧化鋯或其復合氧化物作為色譜固定相，該方法能有效覆蓋氧化鋯及其復合氧化物表面的路易斯酸性中心，可減少吸附，從而提高了固定相的穩定性；(4)此外，中國專利技術專利CN102471513A中介紹了一種包含可離子化改性劑的高純度色譜材料，其所述色譜材料表面包含疏水基團和一種或多種可離子化改性劑，可實現對多種混合物的有效分離。以上所列的制備方法，雖然從一定程度上提高了色譜柱填料的性能，但還是會有硅烷偶聯劑的使用；又或是直接合成新的色譜固定相代替二氧化硅，雖然改善了某些方面的不足，但是沒有充分發揮出二氧化硅微球的固有優勢，限制了它們的應用。
技術實現思路
為此，本專利技術所要解決的技術問題在于現有HPLC色譜柱填料制備方法復雜耗時且環境不友好的問題，進而提供HPLC色譜柱填料的新型改性方法，該改性方法利用感光高分子重氮樹脂作為表面改性劑，通過光交聯反應，使重氮樹脂與二氧化硅微球表面硅羥基之間的氫鍵作用轉化為共價鍵作用，從而在微球表面引入疏水基團，改性后的色譜柱填料具有良好的分離效果。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：一種HPLC色譜柱填料的改性方法，包括下述步驟：將HPLC色譜柱填料置于重氮樹脂溶液中，避光環境中在室溫下攪拌反應2-4小時，然后離心分離后將產物水洗、干燥，置于紫外光下曝光處理10-20min，即可。所述HPLC色譜柱填料置于重氮樹脂溶液前進行活化處理：將HPLC色譜柱填料均勻地分散在濃度為0.05-0.15mol/L的強堿或強酸溶液中處理15-45min，分離并將微球水洗至中性。所述重氮樹脂溶液為3-5mg/mL的重氮樹脂水溶液。HPLC色譜柱填料與重氮樹脂的質量比為5.34～18.5:1。離心分離后將產物水洗2-4次。所述的干燥是采用真空干燥法干燥。根據權利要求1-6任一所述的HPLC色譜柱填料的改性方法，其特征在于，所述HPLC色譜柱填料為二氧化硅微球。所述二氧化硅微球的粒徑為1～10μm。所述強堿為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀，所述的強酸為鹽酸。本專利技術的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：(1)本專利技術提供的HPLC色譜柱填料的改性方法利用感光高分子重氮樹脂作為表面改性劑，通過紫外曝光，使重氮樹脂與二氧化硅微球表面硅羥基之間的氫鍵作用轉化為共價鍵作用，從而在微球表面引入疏水基團，此改性方法簡便且效率高，改性后的色譜柱填料具有良好的分離效果。(2)本專利技術的HPLC色譜柱填料采用強堿溶液如氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液或者強酸溶液如鹽酸進行活化處理，活化的目的在于提高二氧化硅微球表面的硅羥基含量，使其穩定均勻存在，提高后續修飾的改性率。(3)采用本專利技術的方法，工藝設備簡單，重復性好，所用原料易得，生產成本低且效率高；此外，本專利技術采用的感光高分子重氮樹脂，與傳統硅烷偶聯劑相比，具有無毒害，易合成，環境友好性等特點。(4)通過本專利技術方法改性的單分散二氧化硅微球，作為高效液相色譜柱填料，在不同流動相下對多種苯類似物實現了基線分離，并能有效分離碳60與碳70，因此可以對不同類別的物質進行分離，具有廣闊的應用前景。附圖說明圖1是實施例1所用的單分散二氧化硅微球的掃描電鏡圖片；圖2是實施例1所得的改性與未改性的二氧化硅微球的傅立葉變換紅外光譜分析曲線圖片；圖3是應用例1所得的高效液相色譜的分離譜圖；圖4是應用例2所得的高效液相色譜的分離譜圖；圖5是應用例3所得的高效液相色譜的分離譜圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術的實施方式作進一步地詳細描述。本專利技術可以以許多不同的形式實施，而不應該被理解為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本專利技術的構思充分傳達給本領域技術人員，本專利技術將僅由權利要求來限定。掃描電鏡照片由JEOLJSM-6390LV型掃描電鏡測得。傅立葉變換紅外光譜分析圖片由Tensor27型紅外光譜儀測得。高效液相色譜圖由青島七彩虹SEVP500型液相色譜儀測得。實施例1-4中使用的重氮樹脂具有式(1)所示結構：其中n為3-6的整數。實施例1本實施例的HPLC色譜柱填料二氧化硅微球的改性方法，包括下述步驟：S1、二氧化硅微球的活化處理：將0.5g粒徑為2.5μm的單分散二氧化硅微球均勻地分散在濃度為0.1mol/L的強堿氫氧化鈉中處理30min，離心分離并將二氧化硅微球水洗至中性；S2、對活化處理后的二氧化硅微球進行改性：將活化后的二氧化硅微球置于濃度為4mg/mL的重氮樹脂水溶液中，避光環境中在室溫下磁力攪拌反應2小時，然后離心分離后將產物用去離子水洗滌3次、將得到的產物放于真空干燥箱中過夜處理，將干燥后的二氧化硅微球置于紫外光下曝光處理15min，即得單分散改性二氧化硅微球。本實施例的重氮樹脂為式(1)所示結構，其中n＝4。所述二氧化硅微球與重氮樹脂的質量比為8.63:1。如附圖1微球的掃描電鏡照片所示，微球單分散性好，粒徑均一，微球的粒徑約為2.5μm；如附圖2傅立葉變換紅外光譜分析曲線所示，其中a線為未改性的二氧化硅微球的紅外分析譜圖，其中b線為改性后的二氧化硅微球的紅外分析譜圖，1422cm-1，1502cm-1以及1620cm-1處是苯環的骨架振動吸收峰。實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種HPLC色譜柱填料的改性方法，其特征在于，包括下述步驟：將HPLC色譜柱填料置于重氮樹脂溶液中，避光環境中在室溫下攪拌反應2?4小時，然后離心分離后將產物水洗、干燥，置于紫外光下曝光處理10?20min，即可。

【技術特征摘要】
1.一種HPLC色譜柱填料的改性方法，其特征在于，包括下述步驟：HPLC色譜柱填料的活化處理：將HPLC色譜柱填料均勻地分散在濃度為0.05-0.15mol/L的強堿或強酸溶液中處理15-45min，分離并將微球水洗至中性；將活化后的HPLC色譜柱填料置于重氮樹脂溶液中，避光環境中在室溫下攪拌反應2-4小時，然后離心分離后將產物水洗、干燥，置于紫外光下曝光處理10-20min，即可。2.根據權利要求1所述的HPLC色譜柱填料的改性方法，其特征在于，所述重氮樹脂溶液為3-5mg/mL的重氮樹脂水溶液。3.根據權利要求1所述的HPLC色譜柱填料的改性方法，其特征在于，HPLC色...

【專利技術屬性】
技術研發人員：叢海林，于冰，田超，
申請(專利權)人：青島大學，
類型：發明
國別省市：山東;37