一种具有多孔结构的无电渗流电泳柱及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有多孔结构的无电渗流电泳柱及其制备方法，首先将毛细管柱用双官能团试剂作预处理，然后将双甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯，致孔剂按１０－２０％、１５－３０％、５０－７０％比例混合。由偶氮二异丁腈引发在经双官能团处理过的毛细管中聚合，然后将毛细管用乙腈冲洗，除去柱内残余的单体。该电泳柱具有特殊高分子网络结构，可用于毛细管区带电泳，凝胶电泳，电色谱，等电聚焦等多种分离模式。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可用于毛细管电泳，毛细管凝胶电泳，电色谱，等电聚焦的连续床层柱及其制备方法，尤其涉及一种无(微)电渗流的具有高分子连续床层结构的电泳分离柱及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种适用于多种分离模式，具有多孔结构的无(微)电渗流电泳柱。本专利技术的另一目的在于提供一种具有多孔结构的无(微)电渗流电泳柱的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种具有多孔结构的无(微)电渗流电泳柱的用途。无(微)电渗流原位柱的制备过程如下1.毛细管柱的预处理将毛细管柱依次用稀酸(盐酸，硫酸，硝酸等)、稀碱(氢氧化钠，氢氧化钾)冲洗10-60分钟，用水洗至中性，氮气或空气吹干后，采用双功能团试剂处理，可采用下列几种方法(1)用10-50％的γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷(丙酮溶液)充满，封口，放置10-24小时后，用极性有机溶剂(丙酮，甲醇，乙醇)清洗除去过量的双功能团试剂用水清洗后氮气或空气吹干备用。(2)用10-50％的γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷的二氯甲烷溶液(含适量的醋酸，调pH2-6)充满，封口，室温放置1-5小时后，用水洗至中性。，氮气或空气吹干备用。(3)用10-50％的γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷甲醇溶液充满毛细管，置于30-60℃水浴反应10-24小时后，于30-100℃保护气吹扫至表面稳定。用极性有机溶剂(丙酮，甲醇，乙醇)清洗除去过量的双功能团试剂用水清洗后氮气或空气吹干备用。2、原位柱的制备(1)将双甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯，致孔剂按质量百分比依次为10-20％、15-30％、50-70％的比例混合，优选16％、24％、60％；根据不同分离模式对柱性能的要求，可以通过单体，致孔剂的组成和比例加以调整；上述的致孔剂为水A∶B＝10∶54-62∶28-36或A∶B＝48-56∶44-52，其中A和B是甲醇、乙醇、丙醇、1，4丁二醇或1，3丁二醇的C4以下小分子量的醇类。(2)加入引发剂引发聚合反应；(3)将反应混合物的空气去除；(4)将混合溶液用微流泵充入经双功能团试剂处理过的毛细管中，两端用硅橡胶封口，完成聚合反应；(5)将聚合后的毛细管柱取出后切去两端，用有机溶剂冲洗，洗去柱内残余的单体，其有机溶剂可以是乙腈、甲醇、乙醇或丙酮；上述的引发剂可以是偶氮二异丁腈、过硫酸铵或过氧化甲酰；上述的引选剂优选偶氮二异丁腈，其加入量相当于反应混合物质量的0.1-0.4％；上述的反应混合物通氮气10-20分钟除去溶解在混合物中的空气；上述的去除空气步骤是用超声波脱气10-20分钟；上述的A是正丙醇，B是1，4丁二醇；上述制备的微电渗流电泳柱具有特殊高分子网络结构，可用于毛细管区带电泳，凝胶电泳，电色谱，等电聚焦等多种分离模式。本专利技术所制备的聚合物原位柱，用双功能团试剂的烷氧基团与毛细管的硅羟基反应，另一端的双键在单体聚合时参与聚合。由于甲基丙烯酸酯聚合物本身不能产生电渗流，用双功能团试剂处理过的毛细管管壁上的硅羟基被键合，从而得到微电渗流的多孔结构原位柱。本专利技术的优点及效果1.与现有的无电渗流柱相比，本专利技术所制作的多孔结构微电渗流电泳柱，采用聚合物作为介质，在多元致孔剂的作用下，制备出具有特殊性质的多孔网络结构微电渗流原位柱。其性质类似中性柱，电渗流可以忽略不计，但同时又具有普通聚合物原位柱的所有优点。同时由于在制备过程中消除了管壁上的硅羟基，大大减小了对蛋白质等大分子样品的吸附作用。2.其制备方法简单，孔结构和表面性质可以通过改变聚合物单体和多元致孔剂(水，C4以下的小分子量的醇类，尤其是正丙醇和1，4-丁二醇)的组成、比例及反应条件方便的进行控制，得到具有各种不同表面性质、不同孔径和分布、管径的无表面吸附的毛细管柱，能够适应电泳，电色谱，凝胶电泳，等电聚焦等不同分离模式的需要。3.在孔径较大时，可用于毛细管区带电泳分离和凝胶电泳，与一般惰性处理的毛细管柱有相似的特性，并且与蛋白等组分无特异性吸附。中等孔径的电泳柱可用于等电聚焦电泳，消除电渗流与吸附作用的影响，获得稳定的聚焦区带。较小的孔径适用于电色谱柱，以得到高柱效。4.固定相通过双功能团试剂实现了与毛细管的间接键合，由于是用化学键来消除产生电渗流的硅羟基，所以柱子稳定性较好，不会出现涂层脱落的现象，极大的提高了柱床的稳定性。5.制备具有多孔网络结构的无电渗流柱床，除电泳作用以外，通过控制不同表面性质，聚合物填料也可以对溶质起分离作用。6. 该种色谱柱稳定性和重复性较好，并能在较宽的pH值范围和有机改性剂浓度范围内保持较小的电渗流，均近似为零。并通过电泳机理和分配作用达到分离的目的。7.由于聚合物具有结构均一的特点，在运行过程中稳定。(2)将双甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、及致孔剂(水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶54∶36)按质量百分比依次为16％、24％、60％的比例混合(3)加入偶氮二异丁腈0.1％(相对于上述步骤中混合溶液的质量)引发聚合反应。(4)将反应混合物通氮气10-20分钟除去溶解在混合物中的空气。(5)将混合溶液用微流泵充入步骤(1)中经双官能团试剂处理过的毛细管中，经显微镜观察无气泡后，两端用硅橡胶封口。(6)在45℃聚合12小时。(7)将聚合后的毛细管柱取出后切去两端，用乙腈冲洗，洗去柱内残余的单体。样品2(适用于等电聚焦)(1)毛细管柱的预处理；依次用稀酸-硫酸、稀碱-氢氧化钾冲洗30分钟，用水洗至中性，氮气或空气吹干后，用30％的γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷的二氯甲烷溶液(含适量的醋酸，调pH2-6)充满，封口，室温放置1-5小时后，用水洗至中性，氮气或空气吹干备用。(2)原位柱的制备过程同样品1，其致孔剂水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶56∶34，加入的0.3％偶氮二异丁腈引发聚合反应，用超声波脱气10-20分钟，将混合溶液充入到步骤(1)处理过的毛细管中聚合，在60℃聚合20小时。然后用乙腈冲洗，洗去柱内残余的单体。样品3(适用于电色谱)(1)毛细管柱的预处理依次用稀酸-硝酸、稀碱-氢氧化钠冲洗60分钟，用水洗至中性，氮气或空气吹干后，用50％的γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷甲醇溶液充满毛细管，置于30-60℃水浴反应10-24小时后，于30-100℃保护气吹扫至表面稳定。用极性有机溶剂(丙酮，甲醇，乙醇)清洗除去过量的双功能团试剂用水清洗后氮气或空气吹干备用。(2)原位柱的制备过程同样品1，其致孔剂水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶58∶32，加入的0.4％偶氮二异丁腈引发聚合反应，用超声波脱气10-20分钟，将混合溶液充入到步骤(1)处理过的毛细管中聚合，在90℃聚合24小时。然后用乙腈冲洗，洗去柱内残余的单体。样品4(适用于电色谱)毛细管的预处理可采用上述三种方法中的任一种。其原位柱的制备过程同样品1，其致孔剂水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶60∶30，加入的0.2％偶氮二异丁腈引发聚合反应，用超声波脱气15分钟，将混合溶液充入到双官能团试剂预处理过的毛细管中聚合，在70℃聚合20小时。然后用乙腈冲洗，洗去柱内残余的单体。样品5(适用于电色谱)毛细管的预处理可采用上述三种方法中的任一种。其原位柱的制备过程同样品1，将双甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯，致孔剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多孔结构的无电渗流电泳柱，亦即一种可适用于多种分离模式的电泳柱，其特征在于电泳柱在较宽的ｐＨ范围内能维持较小的电渗流，采用聚合物作为介质，在多元致孔剂的作用下，形成多孔网络结构的微电渗流原位柱，并按如下步骤制备而成：（１）毛细管 柱采用双官能团试剂预处理；（２）将双甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯，致孔剂按质量百分比依次为１０－２０％、１５－３０％、５０－７０％的比例混合；（２）加入引发剂引发聚合反应；（４）将反应混合物的空气去除；（５）将混合溶液用微 流泵充入经双官能团试剂处理过的毛细管中，两端用硅橡胶封口，完成聚合反应；（６）将聚合后的毛细管柱取出后切去两端，用有机溶剂冲洗，洗去柱内残余的单体；上述的致孔剂为水：Ａ∶Ｂ＝１０∶５４－６２∶２８－３６或Ａ∶Ｂ＝４８－５６∶４４－５ ２，其中Ａ和Ｂ是甲醇、乙醇、丙醇、１，４丁二醇或１，３丁二醇的Ｃ４以下小分子量的醇类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉奎，张凌怡，平贵臣，张维冰，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]