一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于功能材料合成技術(shù)，適用于高效液相色譜法等分離科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具 體涉及一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 高效液相色譜以其高選擇性、優(yōu)越的重現(xiàn)性等特點，在食品、醫(yī)藥、天然產(chǎn)物等行 業(yè)中扮演著非常重要的角色。但傳統(tǒng)的反相液相色譜(RPLC)只適合于弱極性和中等極性化 合物的分離分析，對于一些強(qiáng)極性化合物，反相色譜往往不能提供合適的保留和分離選擇 性。親水作用色譜(HILIC)作為一種新型的色譜分離手段，采用極性固定相和水-水溶性有 機(jī)溶劑為流動相，它克服了反相色譜在極性化合物分離過程中的不足，同時能夠提供與反 相色譜截然不同的分離選擇性。
[0003] 杯芳烴具有三維空腔和苯環(huán)骨架結(jié)構(gòu)，能夠與客體分子發(fā)生包結(jié)、吸附和31-31等作 用，獨特的結(jié)構(gòu)特點使其在分離復(fù)雜樣品時具有潛在的優(yōu)勢。但由于杯芳烴本身結(jié)構(gòu)的疏 水性，目前主要應(yīng)用于RPLC方面，關(guān)于其在HILIC方面的研究還未見報道。L-脯氨酸是合成 人體蛋白質(zhì)的重要氨基酸之一，極易溶于水。通過曼尼希反應(yīng)合成上緣脯氨酸取代的杯芳 烴，通過一定方式將其鍵合到硅膠上，可以制備出符合親水作用機(jī)理的固定相，該固定相在 高有機(jī)相下顯現(xiàn)出極強(qiáng)的親水性，適合分析一些極性生物化合物，具有良好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相，其結(jié)構(gòu)式為：

本發(fā)明的脯氨酸衍生化杯[4]芳烴固定相通過下式所述的反應(yīng)過程得到：

一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備方法，包括如下步驟： ① 硅膠的活化:稱取多孔硅膠，把多孔硅膠浸入體積比為1:3(HC1:H20)的鹽酸水溶液 中，浸泡24~36 h，硅膠重量(g):鹽酸水溶液(mL)為1:25,然后機(jī)械攪拌下回流10~12h除 去金屬離子，再用G5砂芯漏斗過濾，用高純水反復(fù)洗至中性，在145~160 °C下干燥10~12 h脫去表面水，即得活化硅膠，儲于干燥器中備用； ② γ -縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠的制備:取γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷于三 口圓底燒瓶中，加入無水甲苯，然后在磁力攪拌下，加入活化硅膠并滴加兩滴三乙胺，γ -縮 水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(mL):無水甲苯(mL):活化硅膠(g)為1:10:1，在氮氣保護(hù)下 回流10~12h停止反應(yīng)，用砂芯漏斗過濾，依次用甲苯和丙酮洗滌，在75~85°C下真空干燥8 ~1 Oh，即得γ -縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠， ③脯氨酸衍生化杯[4]芳烴的合成:取脫叔丁基杯[4]芳烴于燒瓶中，磁力攪拌下加入 四氫呋喃溶解，再依次加入L-脯氨酸，冰醋酸以及濃度為37%甲醛水溶液，脫叔丁基杯[4]芳 經(jīng)(g):四氫呋喃(mL) : L-脯氨酸(g):冰醋酸(mL):甲醛水溶液(mL)為:0.8:60:1:2:1，室溫 下反應(yīng)36~48h;過濾，用四氫呋喃洗滌數(shù)次的產(chǎn)物再利用甲醇和水重結(jié)晶，然后真空干燥 得到白色產(chǎn)物脯氨酸衍生化杯[4 ]芳烴； ④脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備:取制備好的γ -縮水甘油醚氧丙基 鍵合硅膠于三口瓶中，機(jī)械攪拌下加入無水Ν，Ν-二甲基甲酰胺，另取制備好的脯氨酸衍生 化杯[4]芳烴溶于其中，γ-縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠(g):無水Ν，Ν-二甲基甲酰胺(mL): 脯氨酸衍生化杯[4]芳烴(g)為3:200:1，然后滴加高氯酸，氮氣保護(hù)下回流反應(yīng)10~12h，用 G5砂芯漏斗過濾，依次用無水N，N-二甲基甲酰胺，高純水，丙酮，甲醇各洗滌三次，75~85°C 下真空干燥10~12h，得淺紅色固體產(chǎn)物脯氨酸衍生化杯[4 ]芳烴鍵合硅膠固定相。
[0005] 進(jìn)一步，所述的多孔硅膠的粒徑為5μπι，孔徑為100A，比表面積為300m2/g。
[0006] -種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相在高效液相色譜中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的有益效果： (1)本發(fā)明所制備的固定相可與溶質(zhì)發(fā)生親水、包結(jié)、氫鍵作用等，作用位點豐富， 可以用于分離極性較強(qiáng)的化合物，如核苷、磺胺、黃酮類化合物等。
[0008] (2)該固定相制備方法簡單、重現(xiàn)性好、柱壓低且穩(wěn)定、柱效較高，具有很好的應(yīng)用 前景。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明應(yīng)用實施例六種核苷的色譜分離圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明應(yīng)用實施例七種磺胺的色譜分離圖。
[0011] 圖3為本發(fā)明應(yīng)用實施例五種黃酮的色譜分離圖。
[0012]圖4為本發(fā)明應(yīng)用實施例四種雜環(huán)胺類的色譜分離圖。
[0013] 圖5為本發(fā)明應(yīng)用實施例酚類異構(gòu)體的色譜分離圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面將結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明 保護(hù)的范圍。
[0015] 制備實施例 一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備方法，包括如下步驟： ①硅膠的活化:稱取10 g多孔硅膠(粒徑5 μπι，孔徑100 A，比表面積300 m2/g)浸入到 250 mL鹽酸水溶液(其中HC1:H20的體積比為1:3)中浸泡24 h，然后機(jī)械攪拌下回流10 h 除去金屬離子，再用G5砂芯漏斗過濾，用高純水反復(fù)洗至中性，在160 °C下干燥10 h脫去表 面水，即得活化硅膠，儲于干燥器中備用。
[0016] ②γ -縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠的制備：取10.0 mL硅烷化試劑γ -縮水甘油醚 氧丙基三甲氧基硅烷于250 mL三口圓底燒瓶中，加入100 mL無水甲苯，然后在磁力攪拌下， 加入8 g活化硅膠并滴加0.2 mL三乙胺，N2保護(hù)下回流12 h，停止反應(yīng)，用G5砂芯漏斗過 濾，依次用甲苯和丙酮洗滌，在80°C下真空干燥8 h，即得γ-縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠。 [0017]③脯氨酸衍生化杯[4]芳經(jīng)的合成:取0.8 g脫叔丁基杯[4]芳經(jīng)于50 mL圓底燒瓶 中，磁力攪拌下加入20 mL四氫呋喃溶解，再依次加入1 g L-脯氨酸，2 mL冰醋酸以及1 mL 37%甲醛水溶液，室溫下反應(yīng)36 h,過濾，用四氫呋喃洗滌數(shù)次的產(chǎn)物再利用甲醇和 水重結(jié)晶，真空干燥得到白色產(chǎn)物。
[0018] ④脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備:取3 g γ-縮水甘油醚氧丙基 鍵合硅膠于500 mL三口瓶中，機(jī)械攪拌下加入200 mL無水Ν，Ν-二甲基甲酰胺，另取0.8 g脯 氨酸衍生化杯[4]芳烴溶于其中，然后滴加2滴高氯酸，氮氣保護(hù)下回流反應(yīng)12 h，用G5砂芯 漏斗過濾，依次用N，N-二甲基甲酰胺，高純水，丙酮，甲醇洗滌數(shù)次，80°C下真空干燥12 h， 得淺紅色固體產(chǎn)物脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相。
[0019] 本發(fā)明脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的元素分析結(jié)果 產(chǎn)物脯氨酸衍生化杯[4]芳烴中的C含量明顯增加，說明脯氨酸衍生化杯[4]芳烴成功 鍵合到了 γ-縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠上。
[0020] 表1元素分析結(jié)果

應(yīng)用實施例

一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相應(yīng)用于高效液相色譜的分離填充料： 1、色譜柱的裝填 所制備的固定相以四氯化碳作為勻漿液，甲醇作為頂替液，裝柱壓力為45 MPa，將固定 相裝入150X4.6 mm i.d.清洗干凈的不銹鋼管柱中，20 min后，緩慢地降壓，停栗。將填滿 填料的柱子裝上濾片和柱接頭，標(biāo)上柱方向、填料、柱尺寸和裝柱日期。在0.2 mL/min的流 速下用甲醇沖洗一天，使用前再用流動相平衡。
[0021] 2、對不同種類化合物的分離 ①應(yīng)用為六種核苷的分離。色譜分離條件:流動相為乙腈:水=93:7，流速為1 mL/min， 檢測波長為254 nm，柱溫為30°C。色譜峰：1，4，6-二氯嘧啶;2，尿嘧啶;3，2-氨基-6-氯嘌呤； 4，2-氨基腺苷;5，無環(huán)鳥苷;6，6-氯-噪呤核苷。
[0022]②六種核苷的分離 色譜分離條件:流動相為乙腈:水=93:7,流速為1 mL/min，檢測波長為254 nm，柱溫為 30°C。色譜峰：1，4，6-二氯嘧啶;2，尿嘧啶;3，2-氨基-6-氯嘌呤；4，2-氨基腺苷;5，無環(huán)鳥 苷;6，6_氯-嘌呤核苷。
[0023]③七種磺胺的分離 色譜分離條件:流動相為乙腈:水=85:15,流速為1.5 mL/min，檢測波長為270 nm，柱溫 為30 °C。色譜峰：1，磺胺嘧啶;2,磺胺二甲嘧啶;3,磺胺甲嘧啶;4,磺胺鄰二甲氧嘧啶;5,磺 胺間二甲氧啼啶;6，磺胺二甲異啼啶;7，磺胺間甲氧啼啶。
[0024]④五種黃酮的分離 色譜分離條件:流動相為乙腈:水=87:13,流速為1 mL/min，檢測波長為254 nm，柱溫為 30 °C。色譜峰:1，桔皮素;2，淫羊藿苷;3，柚皮苷二氫查爾酮;4，白楊素;5，染料木素。
[0025] ⑤四種雜環(huán)胺類的分離 色譜分離條件:流動相為乙腈:水=89:11，流速為1 mL/min，檢測波長為254 nm，柱溫為 30 Γ。色譜峰：l，MeAaC;2，Glu-P-2;3，PhIP;4，IQ。
[0026] ⑥酚類異構(gòu)體的分離 色譜分離條件:流動相為乙腈:水=85:15,流速為1.5 mL/min，檢測波長為254 nm，柱溫 為30 °C。色譜峰:1，間硝基苯酚;2，鄰硝基苯酚;3，對硝基苯酚。
【主權(quán)項】
1. 一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為：2. 制備權(quán)利要求1所述脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟： ① 硅膠的活化:稱取多孔硅膠，把硅膠浸入體積比為鹽酸:水=1:3的鹽酸水溶液中，浸 泡24~36h，其中，多孔硅膠與鹽酸水溶液按照質(zhì)量體積比1:25，然后機(jī)械攪拌下回流10~ 12h除去金屬離子，再用G5砂芯漏斗過濾，用高純水反復(fù)洗至中性，在145~160°C下干燥10 ~12h脫去表面水，即得活化硅膠，儲于干燥器中備用； ② γ -縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠的制備：取γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷于三 口圓底燒瓶中，加入無水甲苯，然后在磁力攪拌下，加入活化硅膠并滴加兩滴三乙胺，其中 γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷:無水甲苯:活化硅膠的質(zhì)量:體積:體積為1:10:1，在 氮氣保護(hù)下回流10~12h停止反應(yīng)，用砂芯漏斗過濾，依次用甲苯和丙酮洗滌，在75~85°C 下真空干燥8~10h，即得γ -縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠； ③ 脯氨酸衍生化杯[4]芳烴的合成：取脫叔丁基杯[4]芳烴于燒瓶中，磁力攪拌下加入 四氫呋喃溶解，再依次加入L-脯氨酸，冰醋酸以及濃度為37%甲醛水溶液，其中脫叔丁基杯 [4]芳烴：四氫呋喃：L-脯氨酸:冰醋酸：甲醛水溶液(mL)的質(zhì)量:體積：質(zhì)量:體積:體積為 0.8:60:1: 2:1，室溫下反應(yīng)36~48h;過濾，用四氫呋喃洗滌數(shù)次的產(chǎn)物再利用甲醇和水重 結(jié)晶，真空干燥得到白色產(chǎn)物脯氨酸衍生化杯[4]芳烴； ④ 脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備:取制備好的γ -縮水甘油醚氧丙基 鍵合硅膠于三口瓶中，機(jī)械攪拌下加入無水Ν，Ν-二甲基甲酰胺，另取制備好的脯氨酸衍生 化杯[4]芳烴溶于其中，γ -縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠:無水Ν，Ν-二甲基甲酰胺:脯氨酸衍 生化杯[4]芳烴的質(zhì)量:體積:質(zhì)量為3:200:1，然后滴加高氯酸，氮氣保護(hù)下回流反應(yīng)10~ 12h，用G5砂芯漏斗過濾，依次用無水Ν，Ν-二甲基甲酰胺，高純水，丙酮，甲醇各洗滌三次，75 ~85 °C下真空干燥10~12h，得淺紅色固體產(chǎn)物脯氨酸衍生化杯[4 ]芳烴鍵合硅膠固定相。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多模式四氮雜環(huán)蕃鍵合硅膠固定相的制備方法，其特征 在于，所述的多孔硅膠的粒徑為5μπι，孔徑為丨〇〇 A,比表面積為300m2/g。4. 權(quán)利要求1所述脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相在高效液相色譜中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的制備方法包括：硅膠的活化；γ?縮水甘油醚氧丙基鍵合硅膠的制備；脯氨酸衍生化杯[4]芳烴的合成；脯氨酸衍生化杯[4]芳烴鍵合硅膠固定相的制備。本發(fā)明所制備的固定相可與溶質(zhì)發(fā)生親水、包結(jié)、π?π、氫鍵作用等，作用位點豐富，可以用于分離極性較強(qiáng)的化合物，如核苷、磺胺、黃酮類化合物等。該固定相制備方法簡單、重現(xiàn)性好、柱壓低且穩(wěn)定、柱效較高，具有很好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01D15/32, B01J20/30, B01J20/286
【公開號】CN105709708
【申請?zhí)枴緾N201610173302
【發(fā)明人】張書勝, 張永明, 班付國, 陳彥龍, 鄧志芬, 吳寧鵬
【申請人】鄭州大學(xué)