一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及高效液相色谱固定相，具体的说是一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相及其制备和应用。氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相结构如下，其中，X为‑OCH

【技术实现步骤摘要】
一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相及其制备和应用
本专利技术涉及高效液相色谱固定相，具体的说是一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相及其制备和应用。
技术介绍
反相液相色谱(RPLC)是当前分离分析和分离制备中应用最为广泛的色谱模式，其依靠疏水固定相与溶质之间的疏水相互作用实现弱极性和中等极性化合物的高效分离。但是，RPLC对强极性化合物(如寡糖、糖苷和强极性寡肽等)的保留很弱，甚至不保留，因此强极性化合物在RPLC上不能得到很好的分离。用来分离强极性化合物的液相色谱方法主要有离子交换色谱法(IEC)、正相色谱法(NPLC)和亲水作用色谱法(HILIC)。它们可以作为RPLC的补充用于强极性化合物的分离。HILIC的概念是Alpert[Alpert,A.J.J.Chromatogr.1990,499,177.]于1990年首次提出的，近年来在分离极性和亲水化合物中的作用越来越重要，具有很多独特的优点，例如极性化合物在含水流动相中具有良好溶解性以及可与质谱(MS)联用等，目前已得到越来越多的应用。目前应用于HILIC的固定相类型有：NPLC适用的固定相(比如氨基、腈基和二羟基修饰的硅胶以及空白硅胶等)、酰胺型、碳水化合物/糖型以及双性离子化合物(ZIC)型等。NPLC所适用的HILIC固定相已市场化多年，取得了较好的市场成绩，但是由于自身的不足，限制了这类固定相的广泛应用。比如，氨基柱的键合官能团氨丙基通常要比C18柱和C8柱的键合官能团更易水解，因此氨基柱的使用寿命稍显不足[Buszewski,B.,Noga,S.,Anal.Bioanal.Chem.2012,402,231.；Qiu,H.,Liang,X.,Sun,M.,etal.,Anal.Bioanal.Chem.2011,399,3307.]；近年来，混合型HILIC固定相已逐渐引起研究者们的注意。这类固定相的特征就是将多种保留模式同时引入载体表面，使得其在分析化合物时表现出不同的保留行为。为了使得HILIC固定相在制备生产中能够有更多的实际应用，那么必须提高其亲水性、选择性以及稳定性等指标。离子液体(ILs)是在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的有机熔融盐，具有很多优点，如良好的热稳定性和化学稳定性、较低的熔点、优良的溶解性以及几乎没有蒸汽压。离子液体的这些优良性质，引起了科研工作者极大的兴趣。Qiu等人开发了许多咪唑型离子液体固定相[QiuH.,JiangS.,TakafujiM.,etal.,Chem.Commun.2013,49,2454.；QiuH.,MallikA.K.,SawadaT.,etal.,Chem.Commun.2012,48,1299.；QiuH.,MallikA.K.,TakafujiM.,etal.,Analyst2012,137,2553.；QiuH.,MallikA.K.,TakafujiM.,etal.,Anal.Chim.Acta2012,738,95.；QiuH.,TakafujiM.,SawadaT.,etal.,Chem.Commun.2010,46,8740.]，并发现不同结构的ILs可能会表现出反相、离子交换或HILIC的保留机理。根据阳离子部分，IL可以分为：季铵盐类、季盐类、咪唑类、吡啶类等。目前多将咪唑类和吡啶类ILs用作HPLC固定相的键合相[QiaoL.,WangS.,LiH.,etal.,J.Chromatogr.A2014,1360,240.]。作为用途较广的商品化HILIC柱，氨基柱在分离极性有机化合物方面表现出较出色的分离能力，但是在对单糖、二糖以及三糖等极性化合物的分离方面仍然存在着不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相及其制备和应用。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其特征在于其结构为：其中，X为-OCH3或-OCH2CH3，Y为F-、Cl-、Br-、I-、BF4-、Tf2N-、CF3SO3-、SCN-、NO2-或NO3-，n＝2或3。所述的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其特征在于：所述固定相是将硅烷偶联剂键合到硅胶载体上，再引入离子液体，进而获得式一所示氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相。一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相的制备方法为：1)将硅胶经硅烷化试剂处理得硅烷化硅胶；2)将咪唑与末端为卤素的烷基胺反应得到N-(n-氨基烷基)咪唑，再与硅烷化硅胶反应，制得式一所示Y为卤素的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相；或，将硅烷化硅胶与咪唑反应，再与末端为卤素的烷基胺反应，制得式一所示Y为卤素的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相；3)利用上述获得Y为卤素的式一所示氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相再与盐进行离子交换，进而获得式一氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其中Y为BF4-、Tf2N-、CF3SO3-、SCN-、NO2-或NO3-。所述盐为BF4-、Tf2N-、CF3SO3-、SCN-、NO2-或NO3-阴离子与锂、钠或钾阳离子形成的盐。所述步骤1)中，硅烷化试剂为3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-溴丙基三甲氧基硅烷或3-溴丙基三乙氧基硅烷；所述活化硅胶表面硅羟基与硅烷化试剂的摩尔比为1:1.5-1:4。所述步骤2)中，硅烷化硅胶表面卤素原子数量与N-(n-氨基烷基)咪唑数量或硅烷化硅胶表面卤素原子数量与咪唑数量的摩尔比为1:1.5-1:4。所述末端为卤素的烷基胺有如下结构：其中，R为卤素，n＝2或3。所述步骤2)反应在以无水甲苯为反应溶剂，三乙胺为催化剂的反应体系内，于无水无氧条件下磁力搅拌回流反应24-48hr；反应完全后经丙酮洗涤、离心机离心3-8次，离心后干燥；其中，甲苯的加入量与活化硅胶的体积质量比均为5-10:1(mL/g)；所述三乙胺滴加至反应体系内，滴加量约为40-120μL。一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相的应用：所述氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相在高效液相色谱中对糖类分离的应用。本专利技术获得的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相具有以下优点：1.本专利技术固定相是在氨基柱的基础上引入离子液体并通过化学方法键合而成，混合模式固定相结构新颖；2.本专利技术固定相制备过程中原料易得，操作步骤简单；3.本专利技术固定相同时拥有离子液体的特性和硅胶在使用过程中的稳定性，对多种糖类均能达到较好的分离效果。4.本专利技术获得固定相对糖类等极性化合物展现出更强大的分离能力。附图说明图1为本专利技术实施例制备的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相制得的色谱柱所测柱效的色谱图。图2为本专利技术实施例制备的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相用于分离单糖、二糖和三糖的色谱图。图3为本专利技术实施例制备的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相(a)与商品化经典氨基柱(富士氨基硅胶填料)(b)、Waters高效碳水化合物分析柱(经典硅胶氨基柱)(c)用于分离糖类化合物的色谱图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于以下的实施例内容。实施例1称取硅胶4.307g置于100mL三口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其特征在于：氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相结构如式一所示，

【技术特征摘要】
1.一种氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其特征在于：氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相结构如式一所示，其中，X为-OCH3或-OCH2CH3，Y为F-、Cl-、Br-、I-、BF4-、Tf2N-、CF3SO3-、SCN-、NO2-或NO3-，n＝2或3。2.按权利要求1所述的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其特征在于：所述固定相是将硅烷偶联剂键合到硅胶载体上，再引入离子液体，进而获得式一所示氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相。3.一种权利要求1所述的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相的制备方法，其特征在于：1)将硅胶经硅烷化试剂处理得硅烷化硅胶；2)将咪唑与末端为卤素的烷基胺反应得到N-(n-氨基烷基)咪唑，再与硅烷化硅胶反应，制得式一所示Y为卤素的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相；或，将硅烷化硅胶与咪唑反应，再与末端为卤素的烷基胺反应，制得式一所示Y为卤素的氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相；3)利用上述获得Y为卤素的式一所示氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相再与盐进行离子交换，进而获得式一氨基咪唑类离子液体型亲水作用色谱固定相，其中Y为BF4-、Tf2N-、CF3SO3-、SCN-、NO2-或NO3-。4.按权利要求3所述的氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄少华，杨晨曦，杨海燕，陈骁，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37