专利名称：一种亲水作用电色谱整体柱的原料配方及制备方法
技术领域：
本发明属于电色谱技术领域，具体涉及一种亲水作用电色谱整体柱的原料配方及
制备方法。
背景技术：
毛细管电色谱(Capillary Electrochromatography， CEC)是近年来发展十分 迅速的一种高效、快速的微分离技术。CEC是在毛细管中填充或在毛细管壁涂布、键合 色谱固定相或者通过交联共聚形成色谱固定相，依靠电渗流(Electroosmotic Flow, EOF)驱动，使不同带电性质的化合物分子根据其在固定相和流动相间的吸附、平衡分 配常数的不同和电泳速率不同而达到分离分析的一种色谱模式。CEC结合了毛细管电 泳(CapillaryElectrophoresis， CE)的高效性禾口高效液相色i普(High Performance LiquidChromatography，HPLC)的高选择性。相对于液相色谱中压力流速的抛物线型轮廓， 电渗流驱动下的流动相的流速在通道中呈柱塞状流型，因而在毛细管中没有流速的梯度， 范式方程中的涡流扩散项极小，即谱带展宽效应极低，这是CEC比HPLC柱效高的根本原因。 CEC以其对样品的双重分离机理和高分辨能力，代表了分析学界高效微分离的趋势。
目前，毛细管电色谱柱主要分为三种类型毛细管填充柱、毛细管开管柱及毛细管 整体住。其中，填充柱一般须制备柱塞，而塞子通常会引起气泡的产生，可能导致实验运行 过程的中断；开管柱虽无封口问题，但其相比小、样品容量低、检测困难，亦受到一定的限 制；而整体住是一种用有机或无机聚合方法在毛细管柱内进行原位聚合的连续床固定相， 由于其具有优异的通透性、高空间利用率、制备简单、传质速度快、低柱压和无需烧结柱塞 等优点，成为了CEC领域的一个研究热点。毛细管整体柱主要可以分为有机聚合物整体柱 和硅胶整体柱。其中，聚合物整体柱由于选材范围广，适用的pH范围宽，生物兼容性好，近 几年得到了迅速地发展。聚合物整体柱根据材料和功能分类，主要包括聚丙烯酰胺整体柱、 聚苯乙烯类整体柱、聚丙烯酸酯类整体柱和分子印记整体柱等。 然而，目前报道的CEC研究主要集中在应用非极性固定相(如CJ以反相电色谱
模式分离中性化合物，而极性化合物的分离一直是中药和复杂生物样品分离难题。 另一方面，目前奶粉中三聚氰胺超标的问题已经产生了严重影响。三聚氰胺是一
种三嗪类含氮杂环有机化合物，微溶于水，对于哺乳期的婴儿，由于喝水很少并且相比成年
人肾脏狭小，容易形成结石。由于三聚氰胺超过一定量后对人体非常有害，所以必须建立有
效的分析方法进行检测，以保证消费者的利益。目前，三聚氰胺的分析检测方法主要有气相
色谱-质谱法(GC-MS)、液相色谱-质谱法(LC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)、酶联免疫等方
法，但由于三聚氰胺属于强极性的小分子碱性化合物，上述分析检测方法均没有取得良好
的效果。
发明内容
本发明目的是提供一种亲水作用电色谱整体柱的原料配方及制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种亲水作用电色谱整体柱的原料
配方，以重量计，包括如下组分 中性化合物单体12% 25% ; 交联剂10% 18% ; 亲水化合物单体2% 15% ; 致孔剂50% 65% ; 引发剂O. 1% 0. 4% ; 其中，所述亲水化合物单体为3- [N， N- 二甲基-[2- (2-甲基丙_2_烯酰氧基)乙 基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
上述技术方案中，所述中性化合物单体为甲基丙烯酸丁酯。
上述技术方案中，所述交联剂为乙二醇甲基丙烯酸酯。 本发明同时请求保护一种亲水作用电色谱整体柱的制备方法，包括如下步骤
(1)毛细管预处理用0. 5 lmol/L的HC1冲洗毛细管空柱20 30min，然后用 去离子水洗至中性，再用0. 1 lmol/L的NaOH冲洗3 4h，然后用去离子水洗至中性，接 着用丙酮冲洗15 30min，氮气吹干备用；在吹干的毛细管中加入反应物，在6(TC水浴中反 应10 24h，反应完后用丙酮冲洗15 30min，用氮气吹干备用；所述反应物为丙酮与甲基 丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1:1 2的混合物； (2)制备整体柱按照权利要求1所述的原料配方混合得到混合物，超声混合 10 15min中后，通氮气除去混合物中的空气，然后将混合物注入步骤(1)得到的毛细管 中，把毛细管两端密封，浸入6(TC水浴中反应5 20h ;待反应完成后，用甲醇流动相冲洗除 去柱内残留的试剂，即得到所
述亲水作用电色谱整体柱。 由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点 1.本发明的电色谱整体柱具有亲水作用，流动相中高浓度的有机改性剂可使三聚
氰胺、硫脲类的小分子极性化合物保留，因而可以良好的分析检测出三聚氰胺等小分子极
性化合物；试验证明以检测限以信噪比3为指标，本发明的整体柱的检测限为0. 05mg/L，
以定量限以信噪比10为指标，定量限为0. lmg/L，且具有良好的精密度。 2.本发明的电色谱整体柱兼有反相作用，通过调节流动相中有机改性剂的比例可
使苯、甲苯和萘保留。 3.本发明采用原位聚合，制备方法简单，不需要烧结柱塞，避免了填充柱子的困 难，成本较低。 4.本发明可以通过调节原料的配比来改变整体柱亲水作用的大小和整体柱孔径 的大小，也能通过改变不同的亲水单体来改变整体柱的作用性质，因而具有较广的适用范围。
图1是本发明实施例一的整体柱的扫描电镜图；
图2是本发明色谱试验一的色谱图；
图3是本发明色谱试验二的色谱图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例一 —种亲水作用电色谱整体柱的制备方法，包括如下步骤 (1)毛细管的预处理用的lmol/L HC1冲洗30min，然后用去离子水洗至中性，用
0. lmol/LNaOH冲洗3h，然后用去离子水洗至中性，接着用丙酮冲洗15min，氮气吹干备用；
在吹干的毛细管中加入丙酮与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1:l的混合物，
在6(TC水浴中反应24h，反应完后用丙酮冲洗30min，用氮气吹干备用； (2)毛细管整体柱的制备按照原料配方混合所得混合物，超声混合10min中后，
通氮气除去混合物中的空气，然后将混合物注入步骤(1)得到的毛细管中，把毛细管两端
密封，浸入6(TC水浴中反应20h，反应完成后，把毛细管柱接在液相色谱上用甲醇冲洗除去
未反应的试剂，得到亲水作用整体柱； 所述步骤(2)中的原料配方如下(以重量计) 中性化合物单体20 % ; 交联剂15% ; 亲水化合物单体10%; 致孔剂54. 8%; 引发剂O. 2%; 其中，所述中性化合物单体为甲基丙烯酸丁酯，所述亲水化合物单体为3-[N， N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-l-磺酸内盐或2-丙烯酰胺 基_2-甲基丙磺酸，交联剂为乙二醇甲基丙烯酸酯，致孔剂为正丙醇、去离子水和1 ， 4- 丁二 醇，引发剂为偶氮二异丁腈。 切除毛细管整体柱有填料的端口部分，调整有效柱长，在靠近填料末端的空管处， 用刀片刮去毛细管外部的聚酰亚胺涂层3cm作为整体柱的检测窗。 图1是该整体柱的扫描电镜图。从图中可见，聚合物由单体和交联剂形成的"簇" 和"簇"间不规则的孔构成，"簇"的尺寸在1 6ym，"簇"间大孔孔径尺寸为1 8iim。 BET法测得的比表面积为13. 26m7g ;压汞法测得空隙率为41. 99%，平均孔直径为507nm。
色谱试验一 使用上述实施例一制备的整体柱，奶粉中三聚氰胺在pCEC模式下的分析条件 为流动相为乙腈lOmM磷酸盐缓冲液(V/V = 80 : 20) ， pH = 3，电压为3kV，泵流速为
0. 04mL/min ;检测波长215nm。其色谱图参见图2所示，其中*表示三聚氰胺。
色谱试验二 使用上述实施例一制备的整体柱，在pCEC模式下的分析条件为流动相为乙 腈10m M磷酸盐缓冲液(V/V = 70 : 30) ， pH = 7，电压为3kV，泵流速为0. 8mL/min ;检 测波长215nm。实现了三聚氰胺、硫脲、苯、甲苯和萘的分离。其色谱图参见图3所示，其中
1、 三聚氰胺，2、硫脲，3、苯，4、甲苯，5、萘。
权利要求
一种亲水作用电色谱整体柱的原料配方，其特征在于，以重量计，包括如下组分中性化合物单体 12％～25％；交联剂 10％～18％；亲水化合物单体 2％～15％；致孔剂 50％～65％；引发剂 0.1％～0.4％；其中，所述亲水化合物单体为3-[N，N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
2. 根据权利要求1所述的亲水作用电色谱整体柱的原料配方，其特征在于所述中性化合物单体为甲基丙烯酸丁酯。
3. 根据权利要求1所述的亲水作用电色谱整体柱的原料配方，其特征在于所述交联剂为乙二醇甲基丙烯酸酯。
4. 一种亲水作用电色谱整体柱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1) 毛细管预处理用0. 5 lmol/L的HC1冲洗毛细管空柱20 30min，然后用去离 子水洗至中性，再用0. 1 lmol/L的NaOH冲洗3 4h，然后用去离子水洗至中性，接着用 丙酮冲洗15 30min，氮气吹干备用；在吹干的毛细管中加入反应物，在6(TC水浴中反应 10 24h，反应完后用丙酮冲洗15 30min，用氮气吹干备用；所述反应物为丙酮与甲基丙 烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1:1 2的混合物；(2) 制备整体柱按照权利要求1所述的原料配方混合得到混合物，超声混合10 15min中后，通氮气除去混合物中的空气，然后将混合物注入步骤(1)得到的毛细管中，把 毛细管两端密封，浸入6(TC水浴中反应5 20h ;待反应完成后，用甲醇流动相冲洗除去柱 内残留的试剂，即得到所述亲水作用电色谱整体柱。
全文摘要
本发明公开了一种亲水作用电色谱整体柱的原料配方，以重量计，包括如下组分中性化合物单体12％～25％；交联剂10％～18％；亲水化合物单体2％～15％；致孔剂50％～65％；引发剂0.1％～0.4％；其中，所述亲水化合物单体为3-[N，N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。以及利用上述原料配方制备亲水作用电色谱整体柱的方法。本发明的电色谱整体柱可分析检测出三聚氰胺等小分子极性化合物；试验证明以检测限以信噪比3为指标，该整体柱的检测限为0.05mg/L，以定量限以信噪比10为指标，定量限为0.1mg/L，且具有良好的精密度。
文档编号B01J20/30GK101766994SQ20101011308
公开日2010年7月7日 申请日期2010年2月22日 优先权日2010年2月22日
发明者李新燕, 闫超 申请人:苏州环球色谱有限责任公司