一种阴离子交换色谱固定相的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质的阴离子交换色谱固定相的制备方法，采用分散聚合法制备单分散的线性聚苯乙烯种子微球；采用两步种子溶胀法，制备高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球；以甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和1,4-丁二醇二缩水甘油醚为反应原料，修饰高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球，制备以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球为基质的阴离子交换色谱固定相。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学制备方法，具体地说，是一种阴离子交换色谱固定相的制备方法。
技术介绍
硅胶作为一种大家熟知的固定相基质，具有较强的机械强度和易于化学修饰等特点，已被广泛用于反相色谱固定相体系；但硅胶基质耐受pH值范围有限(通常为2-8)，对流动相酸碱性有限制，阻碍了其进一步应用。而聚合物固定相如高交联苯乙烯-二乙烯基苯有机聚合物，可以耐受较宽的pH值范围，具有相对良好的机械强度，已广泛用于离子色谱固定相体系；同时，单分散的微米级聚合物微球作为色谱填料，不仅可以降低柱压，还可以显著提高柱效，特别适合用作离子色谱固定相的基质；因此，耐受更宽的pH值范围和良好机械强度的有机聚合物微球必将成为色谱填料基质发展的趋势。目前，高交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球作为固定相基质的研究报道较多，但高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的研究报道较少。然而，高交联苯乙烯-二乙烯苯共聚微球不容易进行衍生化反应，限制其进一步应用；而高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球含有大量的环氧基，易于进一步的衍生化反应，具有良好的发展应用前景。本专利技术通过两步溶胀法制备了一种新型的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球，微球具有良好的单分散性、良好的机械强度和易于化学修饰等特性，非常适合用作色谱固定相填料基质；同时，本专利技术以该微球为基质，制备了一系列阴离子交换固定相。
技术实现思路
本专利技术针对色谱填料基质无机硅胶不耐酸碱、化学稳定性差以及现有高交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球不易进行化学修饰的缺点，制备了一种新型的耐受酸碱、具有良好机械强度和易于化学修饰的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球作为色谱填料基质，同时制备了以该微球为基质的阴离子交换色谱固定相。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：本专利技术公开了一种以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质的阴离子交换色谱固定相的制备方法，采用分散聚合法制备单分散的线性聚苯乙烯种子微球；采用两步种子溶胀法，制备高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球；以甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和1,4-丁二醇二缩水甘油醚为反应原料，修饰高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球，制备以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球为基质的阴离子交换色谱固定相。作为进一步地改进，本专利技术在单分散的线性聚苯乙烯种子微球制备过程中，反应介质为乙醇水溶液，体积浓度为75～100％，单体苯乙烯的质量浓度为总量的5～40％，稳定剂聚乙烯吡咯烷酮的质量为反应介质质量的0.5～4％，引发剂偶氮二异丁腈质量为单体质量的1～5％，反应温度为40～85℃，搅拌速度为100～400r/min，反应时间为12～24h。作为进一步地改进，本专利技术在两步种子溶胀法制备高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的过程中，单体甲基丙烯酸缩水甘油酯质量浓度为总有机相的5～40％，交联剂二乙烯基苯的质量为总有机相质量的15～40％，乳化剂十二烷基硫酸钠质量为总有机相质量的2～4％，稳定剂聚乙烯醇质量为总质量的0.5～5％，引发剂过氧化苯甲酰质量为单体质量的0.4～1.5％，致孔剂甲苯质量为总有机相质量的40～70％，溶胀比为25～70倍，乳化温度为20～35℃，反应温度为60～85℃，搅拌速度为100～300r/min，反应时间为12～24h，制备的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球粒径在6-8μm之间。作进一步地改进，所述聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的交联度取值范围在10-75％之间，通过调节聚甲基丙烯酸缩水甘油酯和二乙烯基苯的比例进行控制。作为进一步地改进，本专利技术所述的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的粒度可以通过致孔剂、交联剂、分散稳定剂溶度、乳化温度、反应温度、引发剂浓度以及溶胀比的选择来控制。作为进一步地改进，本专利技术在修饰高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的过程中，以甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和1,4-丁二醇二缩水甘油醚为反应原料，水为溶剂，加热60℃，搅拌50rpm反应，制备得到阴离子交换色谱固定相。作为进一步地优化，所述制备的阴离子交换色谱固定相用匀浆法装柱，并对其色谱性能进行表征通过色谱性能评价，显示较高的离子交换容量，能够长期稳定地使用。本专利技术具有如下优点：本专利技术提供的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球单分散性好，机械强度高，能够耐受较宽的pH值范围，易于化学修饰，适合用作色谱固定相的基质。本专利技术提供的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球制备方法简单可靠；微球的粒度可以通过致孔剂、交联剂、分散稳定剂溶度、乳化温度、反应温度、引发剂浓度以及溶胀比的选择来控制。本专利技术提供的甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和1,4-丁二醇二缩水甘油醚修饰方法简单可靠，成本低，可重复性强；本专利技术专利制备的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球，单分散性好，相对于现有硅胶基质耐受pH值范围更宽，比高交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球容易进一步衍生化，并且具有良好的机械强度，适合作为色谱固定相的基质；高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球多孔的苯环腔体结构，可以提供像冠醚、环糊精、杯芳烃等超分子相似的空间选择性；高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球提供大量的环氧基团，该基团反应性强，反应条件温和，可以与羟基、氨基、酸酐等多种基团单步发生反应，衍生化对象非常广泛，该类方法具有较高的可行性和重复性；本专利技术通过甲胺和1,4-丁二醇二缩水甘油醚修饰后的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球，本专利技术显示该高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球作为基质具有广阔的应用前景和实际应用意义。附图说明图1是高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的扫描电镜图；图2是甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和1,4-丁二醇二缩水甘油醚修饰的高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球固定相的制备步骤图；图3、图4是7种阴离子在制备固定相上的分离色谱图。具体实施方式本专利技术提供一种阴离子交换色谱固定相的制备方法，包括单分散种子微球的制备，高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的制备和阴离子交换色谱固定相的制备。具体技术方案如下：本专利技术采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阴离子交换色谱固定相的制备方法，其特征是：采用分散聚合法制备单分散的线性聚苯乙烯种子微球；采用两步种子溶胀法，制备高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯‑二乙烯基苯共聚微球；以甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和1,4‑丁二醇二缩水甘油醚为反应原料，修饰高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯‑二乙烯基苯共聚微球，制备以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯‑二乙烯基苯共聚微球为基质的阴离子交换色谱固定相。

【技术特征摘要】
1.一种阴离子交换色谱固定相的制备方法，其特征是：采用分散聚合法制备单
分散的线性聚苯乙烯种子微球；采用两步种子溶胀法，制备高交联甲基丙烯酸缩
水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球；以甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺和
1,4-丁二醇二缩水甘油醚为反应原料，修饰高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯
基苯共聚微球，制备以高交联甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球为基
质的阴离子交换色谱固定相。
2.根据权利要求1所述的阴离子交换色谱固定相的制备方法，其特征是：在单
分散的线性聚苯乙烯种子微球制备过程中，反应介质为乙醇水溶液，体积浓度为
75～100％，单体苯乙烯的质量浓度为总量的5～40％，稳定剂聚乙烯吡咯烷酮的
质量为反应介质质量的0.5～4％，引发剂偶氮二异丁腈质量为单体质量的
1～5％，反应温度为40～85℃，搅拌速度为100～400r/min，反应时间为12～24h。
3.根据权利要求1所述的阴离子交换色谱固定相的制备方法，其特征是：在两
步种子溶胀法合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯共聚微球的过程中，单
体甲基丙烯酸缩水甘油酯质量浓度为总有机相的5～40％，交联剂二乙烯基苯的
质量为总有机相质量的15～40％，乳化剂十二烷基硫酸钠质量为总有机相质量的
2～4％，稳定剂聚乙烯醇质量为总质量的0.5～5％，引发剂过氧化苯甲酰质量为单
体质量的0.4～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军伟，钟乃飞，朱岩，
申请(专利权)人：杭州飞山浩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33