[发明专利]一种基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于毛细管整体柱的制备领域，具体涉及一种基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱及其制备方法。

背景技术

生物样品的复杂性和多样性对现有分离技术提出了严峻的挑战，用于分离技术的仪器如高效液相色谱等，在分离生物样品时均需在硬件和软件方面进行相应的改进。其中色谱分离的核心部分是色谱柱。传统的填充柱在柱效与通量之间无法取得平衡，也就是提高柱效的同时柱背压也随之增加，无法满足快速、高效、高通量分离的要求。在这种背景下，整体柱应运而生。整体柱柱体是具有多孔结构的整体棒状固定相，与传统填充柱相比，具有通透性好、传质速率快、易于改性、容易制备等优点，特别适合于来源宝贵的微量生物样品，是当前微分离分析领域的研究热点（Sykora. D, Svec. F, Frechet. J.M, J. Chromatogr. A, 1999, 852: 297）。目前整体柱已能适用于各种分离模式，如反相色谱、正相色谱、亲和色谱、疏水相互作用色谱等模式。

整体柱按聚合基质的不同可以分为：硅胶（无机）基质整体柱、有机聚合物基质整体柱及有机-无机杂化整体柱。目前制备整体柱的方法多采用自由基原位聚合的方法，此方法选材广泛、制备过程简单、pH应用范围宽、生物兼容性好。但是用于自由基原位聚合的功能单体容易发生自聚影响孔的尺寸，进而造成较差的渗透性和较低的柱效。为了克服这些缺点，人们将一些接枝率高的、反应条件温和的方法逐步引入到整体柱的制备中，例如诺贝尔化学奖获得主K. B. Sharpless教授提出的点击化学的方法。点击化学是利用易得的原料，通过高效、可靠而又具有选择性的反应来实现杂原子连接（C-X-C），点击化学具有高选择性、高转化率、反应条件温和、易于操作等优点。点击化学自提出以来，在众多领域如药物化学、生物科学、高分子化学、色谱固定相合成等展示了良好的应用前景，引起了人们的重大关注，其应用范围也越来越广泛。点击化学的代表反应是铜催化的叠氮-炔基的Husigen环加成反应和巯基-烯点击反应。目前，基于巯基-烯的点击反应已成功用于毛细管整体柱的制备（Ming-Luan Chen, Jun Zhang, Zheng Zhang, Bi-Feng Yuan, Qiong-Wei Yu, Yu-Qi Feng, J. Chromatogr. A, 2013,1284:118-125; Yixuan Liu, Yingzhuang Chen, Huihui Yang, Lihua Nie, Shouzhuo Yao, J. Chromatogr .A, 2013,1283:132-139）。基于铜催化的叠氮-炔基的点击反应具有高选择性、高产率、近乎量化的接枝度等优点，已经采用柱后修饰的方法将点击化学应用到毛细管整体柱的制备（Xiangli Sun，Dong Lin，Hiwen He， Langxing Chen,Yukui Zhang， Talanta，2010，82:404-408），但是目前将点击化学和自由基聚合“一锅法”结合制备毛细管整体柱的方法尚未有报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱及其制备方法。该方法采用自由基聚合和点击化学“一锅法”结合反应制备毛细管整体柱，具有选择性高、产率高、操作条件温和、方法简便等优点，在分离有机小分子、复杂生物样品方面有着良好的应用前景。

一种基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱，采用自由基聚合—点击化学“一锅法”结合反应制备而成的基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱。

一种制备如上所述的基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱的方法，包括以下步骤：

（1）预聚混合溶液的制备：将叠氮类单体、炔基类单体、交联剂、致孔剂、引发剂、催化剂均匀混合后，于室温下超声振荡，通氮气去除混合溶液中溶解的氧气；

（2）自由基聚合—点击化学“一锅法”结合反应：将步骤1）制得的混合溶液注入经乙烯基改性的石英毛细管内，密封后置于水浴锅内反应；将毛细管取出，用甲醇或乙腈冲洗制得毛细管整体柱。

所述的基于Cu(I)点击的聚合物基质毛细管整体柱的制备方法，步骤1）所述的叠氮类单体为叠氮化羧酸或叠氮化羧酸酯；其中，叠氮类羧酸的化学式为N₃(CH₂)_nCOOH，n为1-9，叠氮化羧酸酯的化学式为N₃(CH₂)_nCOOR，n为1-9；