一种半固定配位色谱分离方法技术

一种分离纯化用半固定配位色谱，是在分离介质中添加偶联剂，使配位剂与填料半固定，即通过离子键、氢键、范德华尔力等将配位剂、偶联剂与填料结合在一起形成一个超高分子体系的整体。所述的偶联剂选自天然胶类化合物、半合成或合成胶类化合物、通过交联聚合得到的具有网络结构的高分子中一种或两种以上偶联剂。本半固定配位色谱适合于工业制备中的分离纯化，因为本分离介质可现场配制、灌装后及时更换，配位剂的选择配对也更加灵活，可及时变换、调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业制备色谱，特别涉及分离纯化用配位色谱，确切地说是一种分离纯化用半固定配位色谱。
技术介绍
色谱在是一种广为使用的现代分离技术，它在分离、分析领域得到了极为广泛的应用。色谱根据其作用机理通常分类为吸附色谱、分配色谱、亲和色谱、离子交换色谱、空间排阻色谱。近年发展迅速的是配位色谱。色谱分离的关键在于根据目标产物与背景成分的物性差距，选择适当的色谱条件，进行分离。扩大目标产物与背景成分的物性差距是提高色谱分离效率的一种有效方法。扩大差距的办法之一是让目标产物与分离介质间形成配位相互作用，增大目标物质与杂质在空间形态或物理化学性质上的差异，提高色谱的选择性。配位色谱是根据待分离对象具有配位吸附或交换、立体选择、可逆结合而设计的一种新颖的分离方法。配位色谱集成了吸附、分配、包合、亲和、荷电转移、空间位阻、配体交换等选择性分离功能。它除具有一般色谱技术的特点外，还有分离条件温和、选择性高、不易损伤分离对象活性、分离效率高、柱容量大、活性中心多等特点。简言之，配位色谱就是在常规色谱的填料中添加配位剂组合成分离介质，利用配位剂与目标产物的配位特异性结合，或配位剂与杂质间产生特异性结合，或配位剂与目标产物和杂质均产生特异性结合但有明显的选择性差异，从而进一步提高色谱的分离度。配位剂是根据待分离物质中目标产物或杂质的特性选定的。按配合物形成的先后或场所可将配位色谱分成柱前衍生型、柱上配位型两大类。柱前衍生型是在上色谱柱之前，将样品配位衍生化，即让目标产物或杂质与配位剂结合，形成不同的配合物，扩大两者之间的物性差距，再用普通色谱柱分离。柱上配位型是让样品的部分组分在色谱柱中形成配合物，扩大目标产物与杂质之间的保留时间差异，随流动相移动而同步洗脱或改变流动相分步顺序分离。柱上配位的配位剂可以放在流动相中，也可以放在固定相中。由于流动相对配位剂的溶解度有限，配位时间短暂，通常效果没有固定相配位剂分离纯化效果好。以下的讨论集中于具有固定相配位剂的液相配位色谱。配位色谱中的配位剂与常规分离填料之间的结合方式有多种，如共价结合、非共价结合、机械分散等。共价结合是将配位剂与基体用共价键合，此时可以将填料颗粒与配位剂看作一个有机的整体，一般情况下两者的结合强度非常大，在分离过程中极少离解。共价结合的配位色谱分离介质性能稳定，使用耐久。由于共价键合过程通常较复杂，成本亦高，一般用于分析色谱。机械分散型配位色谱是将配位剂与填料简单的机械混合，装填成色谱柱。由于填料与配位剂间仅为随机分散，缺乏固定，色谱的分离通常是在两相间的相对运动中实现的，因此，在使用中配位剂经常会流失或沉淀或聚集，性能非常不稳定，但其制作方便，价格低廉，通常用于要求不高的实验分析中。若能设计和制备出一种既简便易得，又具有较高的稳定性和分离效率的分离介质，则自然会受分离工程界的欢迎。
技术实现思路
色谱的分离特性取决于分离介质，配位色谱的分离特性一方面取决于配位剂的选择，另一方面与配位剂在填料的分散均匀性密切相关。配位剂与填料只经过简单的机械混合的分散均匀性会被两相间的相对运动所破坏，因此这类配位色谱不适应工业制备的需要。将配位剂与填料相对固定以满足工业制备的要求是完全必要的。本专利技术所提供的半固定配位色谱与常规的配位色谱相比，其区别在于在分离介质中添加偶联剂，使配位剂与填料半固定。之所以称半固定，是因为配位剂与填料之间的结合并非共价键合，亦非简单的物理混合，而是通过离子键、氢键、范德华尔力等将配位剂、偶联剂与填料结合在一起形成一个超分子体系的整体。所述的偶联剂选自天然胶类化合物、半合成或合成的胶类化合物、通过交联聚合得到的具有网络结构的高分子中的一种或两种以上偶联剂。所述的天然胶类化合物选自海藻酸钠、阿拉伯胶、果胶、魔芋胶、黄原胶、结冷胶、明胶、壳聚糖、酪蛋白、酪蛋白酸钠、葡聚糖、酶母多糖等中的一种或两种以上混合胶。所述的半合成或合成的胶类化合物选自羧甲基纤维素、微晶纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、三醋酸甘油酯等中的一种或两种以上混合胶。所述的网络结构高分子选自交联聚合的聚乙烯醇、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯、聚酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙酰胺、有机硅中的一种或两种以上高分子。本偶联剂与配位剂和填料三者之间要求分散均匀，使填料与配位剂处处分散均匀、性能一致稳定。这种均匀性可通过机械搅拌或超声波分散等技术手段来实现。分散均匀后既可辅以适当的聚合或固化，形成粒径均匀的微粒，装入柱中；也可将配位剂与填料混合后均匀分散，装入柱中，再缓缓灌注偶联剂，使配位剂与基体偶联固化；从而构成半固定配位色谱。偶联剂的加入量应不少于配位剂的用量。但网络高分子应该少加，最好同其他偶联剂复配使用，少量添加网络高分子可在一个较小的区域内形成空间网络固定，以提高分散介质的稳定性。本偶联剂的加入并不影响配位剂的配位选择特性，或者与目标产物配位结合，或者与杂质配位结合，或者两者兼有。常用的配位剂如硝酸银、硼酸盐、硫酸铜、硫酸锌、氯化钙等能形成配离子的化合物，或者蛋白质、酶、抗体或抗原、糖类大分子，或者环糊精、杯芳烃、冠醚等包合物，或者手性有机化合物等均可根据待分离物质中目标产物或杂质的特性匹配选择。选择的要点是扩大不同配合物之间的特性差异，以提高选择性。本偶联剂的加入也不影响填料的性质，一些常用的填料为如硅胶、氧化铝、聚酰胺、微孔玻璃、葡聚糖凝胶、琼脂等仍可与配位剂正常配对使用。配位剂与填料共价结合的分离介质分离精度高，但分离量小，只适用于分析色谱中使用，而且需要专业工厂专门制造，价格昂贵。本专利技术提供的半固定配位色谱兼具了共价结合和机械分散配位色谱的优点，适合于工业制备中的分离纯化。因为工业制备中的分离纯化虽然精度要求不高，但分离量大，分离介质使用寿命短，是易损耗的配件，需频繁更换，本分离介质可现场配制、灌装后及时更换，配位剂的选择配对也更加灵活，可及时变换、调整。具体实施例方式将填料、配位剂与偶联剂以机械搅拌分散混匀、混匀后装柱为例，非限定实施例叙述如下。实施例1以层析用硅胶为基体，硼酸钠为配体，硼酸钠含量≤5％，以甲基纤维素偶联固定，用于分离柴胡皂苷类物质，其分离效率提高5％以上。实施例2将200～400目氧化铝与硫酸锌混合，硫酸锌含量≤10％，以明胶固定，用于分离葛根素，其分离效率提高3～10％。实施例3将聚酰胺与硫酸铜混合，以微量聚乙烯吡咯烷酮固定，用于分离黄酮类物质，分离效率可提高5％～10％。实施例4将微孔玻璃珠与糊精、硝酸银混合，硝酸银含量≤5％，环糊精含量≤20％，用于番茄红素分离，分离效率提高8％。实施例5将层析用硅胶与海藻酸钠水溶液混合，溶液中海藻酸钠含量0.1％～10％，以硝酸银等金属离子为配位剂，可用于银杏酚和银杏酸类物质的分离纯化，分离效率提高10％以上。实施例6以层析用硅胶为基体，以硫酸铵、醋酸铅等为配位剂，与聚丙酰胺偶联固化，聚丙酰胺用量0.1％～10％，可用于三萜皂苷类的分离纯化。实施例7以10～40μm硅胶为基体，Al3+为配体，用磺酸化高分子偶联固化，偶联剂加入量0.1％～10％，可提高DNA的分离纯化效率。实施例8以层析用氧化铝为基体，以Cu2+或Fe3+为配体，以聚醋酸乙烯偶联固化，可用于分离多元醇和糖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离纯化用半固定配位色谱，其特征在于：在分离介质中添加有使配位剂和填料半固定的偶联剂，所述的偶联剂选自天然胶类化合物、半合成或合成胶类化合物，具有网络结构的高分子中的一种或两种以上偶联剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘见，谢慧明，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]