一种内壁修饰羧甲基柱[5]芳烃的开管毛细管柱及其应用的制作方法

本发明属于色谱技术领域，具体涉及一种内壁修饰羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱及其制备方法和应用。

背景技术：

毛细管电色谱是一种快速、高效的微分离技术，它结合了高效液相色谱的高选择性和毛细管电泳的高效性。根据固定相在柱内的存在形式，毛细管电色谱分为毛细管填充柱、毛细管整体柱和毛细管开管柱。其中，毛细管开管柱具有制备方法简单，不易产生气泡，电渗流速度大等特点，适用于高效、快速的分离分析。但是毛细管开管柱相比低、柱容量小的缺点也制约了毛细管开管柱的发展。因此，开发新型毛细管固定相，制备相比大、柱容量高的毛细管开管柱是推动毛细管电色谱发展的关键。

柱芳烃是一类由对苯二酚或对苯二酚醚通过亚甲基在苯环对位连接而成的新型大环主体分子，与传统的主体分子相比，柱芳烃有以下特点：高度对称的刚性结构，酚羟基易于官能化，以及在有机溶剂中良好的溶解性。柱芳烃这类新型大环主体分子的出现受到广泛关注，现已应用于材料、生物、萃取及检测等领域。羧甲基柱[5]芳烃是一种柱[5]芳烃衍生物，利用其独特的主客体性质及结构特性，将羧甲基柱[5]芳烃固定到毛细管内壁，用于电色谱分离，国内外尚未见报道。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种内壁修饰羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱，其制备方法简单易操作，所得涂层键合牢固，性质稳定。

具体技术方案如下：

一种内壁修饰羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱，通过以下方法制备得到：

1)毛细管的预处理：毛细管先用1mnaoh溶液冲洗2h，然后依次用h2o、0.1mhcl溶液、h2o冲洗10min，氮气吹干；

2)配制体积分数为10％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，将其通入步骤1)所得的毛细管中，持续5min，用teflon管封闭毛细管两端，置于95℃下反应30min；

3)重复步骤2)，然后用甲醇冲洗30min，冲去残余溶液，得到内壁氨基化的毛细管；

4)向步骤3)所修饰的毛细管中通入浓度为2mg/ml羧甲基柱[5]芳烃n,n-二甲基甲酰胺溶液5min，将毛细管两端用teflon管连接成环，置于70℃下反应2h；然后用甲醇冲洗30min；

5)重复步骤4)，即得到内壁被羧甲基柱[5]芳烃修饰的毛细管电色谱开管柱。

所述羧甲基柱[5]芳烃的结构式为下式(i)：

优选地，所述毛细管为石英毛细管。

优选地，所述步骤4)进行一次。

优选地，所述步骤4)进行五次。

上述开管毛细管柱在芳香族苯系物及丹酰化氨基酸的毛细管电色谱分离分析中的应用。

本发明向预处理后的毛细管中通入氨丙基三乙氧基硅烷溶液，在毛细管内壁修饰氨基端，再通入羧甲基柱[5]芳烃n,n-二甲基甲酰胺溶液，通过氨基与羧基间的酰胺化反应，将羧甲基柱[5]芳烃固定于毛细管内壁。

本发明的操作步骤示意图如图1所示。

本发明具有以下优点和效果：

(1)本发明首次将大环主体分子柱芳烃衍生物应用于色谱分离领域，本发明制备方法简单易操作，所得涂层键合牢固，性质稳定。

(2)本发明制备的羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱对芳香族苯系物及丹酰化氨基酸有较好的分离效果。

附图说明

图1为本发明固定羧甲基柱[5]芳烃于毛细管内壁的操作步骤示意图。

图2为本发明3种芳香族苯系物的电色谱分离图；其中，峰1为甲苯，峰2为乙苯，峰3为丙苯。

图3为本发明3种丹酰化氨基酸的电色谱分离图；其中，峰1为丹酰化苏氨酸，峰2为丹酰化亮氨酸，峰3为丹酰化缬氨酸。

具体实施方式

通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。所提供的实施例仅是对本发明方法的说明，而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。【实施例1】

将长33cm的石英毛细管(50μmi.d.×375μmo.d.)先用1mnaoh溶液冲洗2h，然后依次用h2o、0.1mhcl溶液、h2o依次冲洗10min，然后用氮气流吹干。室温下用注射器将氨丙基三乙氧基硅烷水溶液(10％，v/v)通入预处理后的毛细管中，持续5min，然后将毛细管两端用teflon管连接成环，置于95℃烘箱中反应30min，此步骤重复一次。然后用甲醇冲洗30min，得到内壁修饰了氨基的毛细管。在室温下，用注射器将羧甲基柱[5]芳烃n,n-二甲基甲酰胺溶液通入内壁修饰氨基的毛细管柱中，持续通入5min，将毛细管两端用teflon管连接成环，置于70℃水浴锅中反应2h，然后用甲醇冲洗30min，此步骤重复一次，得到内壁均一涂覆多层羧甲基柱[5]芳烃的毛细管电色谱开管柱。

【实施例2】

将长33cm的石英毛细管(50μmi.d.×375μmo.d.)先用1mnaoh溶液冲洗2h，然后依次用h2o、0.1mhcl溶液、h2o依次冲洗10min，然后用氮气流吹干。室温下用注射器将氨丙基三乙氧基硅烷水溶液(10％，v/v)通入预处理后的毛细管中，持续5min，然后将毛细管两端用teflon管连接成环，置于95℃烘箱中反应30min，此步骤重复一次。然后用甲醇冲洗30min，得到内壁修饰了氨基的毛细管。在室温下，用注射器将羧甲基柱[5]芳烃n,n-二甲基甲酰胺溶液通入内壁修饰氨基的毛细管柱中，持续通入5min，将毛细管两端用teflon管连接成环，置于70℃水浴锅中反应2h，然后用甲醇冲洗30min，此步骤重复四次，得到内壁均一涂覆多层羧甲基柱[5]芳烃的毛细管电色谱开管柱。

性能测试

将实施例1所制备的毛细管柱用于甲苯、乙苯、丙苯3种芳香族苯系物的毛细管电色谱分离，分离检测操作步骤如下：

1.缓冲液配制：10mmna2hpo4溶液用磷酸ph调至8，再用一次性水相针头过滤器过滤，4℃保存待用。

2.样品配制：配置浓度为3mg/ml甲苯、乙苯、丙苯甲醇溶液，等体积混合，4℃冷藏待用。

3.分离检测：制备的33cm羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱，8.5cm处烧检测窗口，装入卡壳中，使用安捷伦ce7100实现分离检测。进样量为10mbar×5s，检测波长为214nm，电压为10kv。

结果如图2所示，实施例1所制备的涂覆多层羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱可实现对3种芳香族苯系物的基线分离。

将实施例1所制备的毛细管柱用于丹酰化缬氨酸、丹酰化苏氨酸、丹酰化亮氨酸3种丹酰化氨基酸的毛细管电色谱分离，分离检测操作步骤如下：

1.缓冲液配制：10mmna2hpo4溶液用磷酸ph调至7，再用一次性水相针头过滤器过滤，4℃保存待用。

2.样品配制：配置浓度为2mg/ml丹酰化缬氨酸、丹酰化苏氨酸、丹酰化亮氨酸甲醇溶液，等体积混合，4℃冷藏待用。

3.分离检测：制备的33cm羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱，8.5cm处烧检测窗口，装入卡壳中，使用安捷伦ce7100实现分离检测。进样量为8mbar×5s，检测波长为214nm，电压为15kv。

结果如图3所示，实施例1所制备的涂覆多层羧甲基柱[5]芳烃毛细管电色谱开管柱可实现对3种丹酰化氨基酸的基线分离。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明比并不限于上述实施方式。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的覆盖范围。