[发明专利]巯基衍生化L-脯氨酸型有机-无机杂化整体柱及其制备方法

说明书

本发明提供了一种巯基衍生化L‑脯氨酸型有机‑无机杂化整体柱及其制备方法，其是将功能单体1‑(3‑巯基‑2‑D‑甲基丙烯酰基)‑L‑脯氨酸、交联剂甲基丙烯酸酯基多面体齐聚倍半硅氧烷、二元致孔剂及引发剂超声混合均匀后，注入到经硅烷化改性的石英毛细管中，通过“巯‑烯”点击反应、热引发聚合，制得所述巯基衍生化L‑脯氨酸型有机‑无机杂化整体柱。本发明制得的巯基衍生化L‑脯氨酸型有机‑无机杂化整体柱具有均匀的柱床、高渗透率以及较强的化学稳定性和机械稳定性，可以实现对苯系物、多环芳烃、苯酚类、苯胺类等有机小分子和蛋白质生物大分子的分离。

技术领域

本发明属于毛细管整体柱制备领域，具体涉及一种巯基衍生化L-脯氨酸型有机-无机杂化整体柱及其制备方法。

背景技术

整体柱是一种用有机或无机聚合方法在色谱柱内进行原位聚合形成的连续床固定相，相较于填充柱和开管柱而言，其具有制备过程简易、通透性好、柱效高、传质快等优点，已被广泛应用于蛋白质组学、代谢组学和药用植物学等方面。按其化学性质而言，以硅胶为基质的无机整体柱具有高的机械强度、良好的耐溶剂、耐高低温等优点，适合小分子物质的高效快速分离，但其制备繁琐且适用的pH范围较小；有机聚合整体柱pH适用范围宽、单体及交联剂选择面广，但其溶胀效应会影响固定相的稳定性和机械性能。有机-无机杂化整体柱兼具硅胶整体柱和有机聚合整体柱的优点，受到了许多科研工作者的关注。

“巯-烯”点击是一种简单高效、定向强的新型点击反应。就色谱分离领域而言，通过“巯-烯”点击可将广泛含巯基、烯基的配体和单体引入到整体柱的制备中，大大增加了整体材料的多样性。冯钰琦课题组（Ming-Luan Chen, Jun Zhang, Zheng Zhang, Bi-FengYuan, Qiong-Wei Yu, Yu-Qi Feng, J. Chromatogr. A, 2013,1284:118-125）以水解的四甲氧基硅烷（TMOS）和3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）为前躯体、末端含乙烯基的有机物为单体，在偶氮二异丁腈（AIBN）热引发下通过“巯-烯”点击反应成功制备了有机-无机杂化整体柱。所制得的杂化整体材料具有均匀的柱床、大比表面积和良好的机械稳定性，利用阴离子交换/亲水相互作用可很好地分离苯甲酸、无机离子、核苷及核苷酸等分析物，柱效可达80 000-130 000个板/米。

邹汉法课题组（Minghuo Wu , Ren’an Wu , Ruibing Li ,Hongqiang Qin ,Jing Dong , Zhenbin Zhang , Hanfa Zou . Anal . Chem . 2010 , 82 ,5447-5454）于2010年首次将多面体齐聚倍半硅氧烷（POSS）作为有机-无机杂化交联剂引入到色谱固定相领域，有效地改善了整体骨架的机械强度和稳定性。L-脯氨酸具有天然的对应异构体选择性，较多地作为一种手性键合固定相应用于色谱分离中。将L-脯氨酸衍生化修饰上巯基，可以利用巯-烯点击的方法将其固定在整体柱内。而脯氨酸中的羧基被保留，可以增加整体柱的亲水性，以便于分离一些有机小分子。目前将衍生化L-脯氨酸通过“巯-烯”点击与有机-无机杂化交联剂POSS反应键合到毛细管整体柱内应用于有机小分子和生物大分子分离的方法尚未有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种巯基衍生化L-脯氨酸型有机-无机杂化整体柱及其制备方法，所制得的有机-无机杂化整体柱具有高渗透率、多孔性以及较强的化学稳定性和机械稳定性，可以实现对苯系物、多环芳烃、苯酚类、苯甲酸类等有机小分子和蛋白质生物大分子的分离。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种巯基衍生化L-脯氨酸型有机-无机杂化整体柱，其制备方法包括如下步骤：

1）将巯基衍生化L-脯氨酸型单体、含乙烯基的交联剂、致孔剂和引发剂混合均匀，于室温下超声振荡，然后通入氮气以除掉混合物中溶解的氧气；