本發(fā)明涉及一種色譜固定相材料及其制備和應(yīng)用，涉及超高效超臨界流體色譜分析材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

0、技術(shù)背景

1、超臨界流體色譜(supercritical?fluid?chromatography，sfc)是使用超過臨界溫度和臨界壓力的流體作流動相進行分析的一種色譜技術(shù)。從分離模式的角度上分析，sfc與高效液相色譜(high?performance?liquid?chromatography，hplc)非常類似，流動相都發(fā)揮著重要作用，不僅體現(xiàn)在分析物會直接溶解于流動相中，還體現(xiàn)在流動相會與分析物競爭固定相表面，從而影響分析物與固定相之間的相互作用。目前sfc的固定相依然沿用hplc固定相，包括粒徑，孔徑以及基球形態(tài)等。但是同hplc所用的液體流動相相比，超臨界流體的黏度低，擴散快，表面張力小，樣品在sfc上的分離速度更快。因此發(fā)展獨特的更匹配sfc的固定相類型促進傳質(zhì)過程，這是分析化學(xué)領(lǐng)域重要的研究方向之一。

2、有序介孔二氧化硅(ordered?mesoporous?silica,oms)由于其獨特的多孔性，在催化、藥物輸送、儲能和色譜等領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。高度有序排列的孔可以促進分布均勻和高效的傳質(zhì)，從而提高液相色譜柱的效率和分辨率。然而，在不損失孔有序性的情況下精確控制形貌對色譜應(yīng)用來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。mcm-41是以十六烷基三甲基溴化銨表面活性劑為模板的經(jīng)典oms。即使可以在改變孔徑的情況下可以獲得單分散微球，但孔徑通常小于5nm。在hplc中，為了保證大多數(shù)樣品的傳質(zhì)過程，色譜材料的孔徑一般是10nm，所以mcm-41這類材料在液相色譜中的應(yīng)用受到限制，僅停留在分離小分子苯系物。然而，應(yīng)用在sfc上，流動相為黏度低擴散快的超臨界流體時，mcm-41微球相對較小的孔徑不再是限制。同時均勻的孔徑分布、有序的孔結(jié)構(gòu)、可控的形貌和大的比表面積可以進一步促進sfc的分離優(yōu)勢。盡管oms已經(jīng)在多種領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，但是在色譜固定相材料領(lǐng)域研究較少，尚未見有關(guān)將其作為sfc固定相的報道文獻(xiàn)。因此，oms作為sfc固定相具有重要的研究意義，且在色譜分離分析領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開了一種超高效超臨界流體色譜固定相以及制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提制備的分離材料在超臨界色譜中可以得到超高柱效，同時由于比表面積大的性質(zhì)，增強了弱極性化合物的保留，解決了不同類脂溶性樣品在超臨界色譜中保留弱和分離效果差的問題。該制備方法過程簡單、反應(yīng)條件溫和，具有良好的制備重現(xiàn)性與穩(wěn)定性，易于推廣應(yīng)用。

2、具體而言，本發(fā)明的超高效超臨界流體色譜固定相的技術(shù)方案如下：

3、一種超高效超臨界流體色譜固定相，為有序介孔硅膠微球或有序介孔無機/有機雜化硅膠微球，其結(jié)構(gòu)示意式為：

4、

5、r為羥基、巰丙基、乙烯基、芐基、甲基中的一種。

6、所述微球顆粒度單分散，粒徑為0.8～3μm；孔體積為0.2～0.8cm3/g。

7、所述介孔孔徑為1～5nm。

8、所述超高效超臨界流體色譜固定相的制備方法，包括以下步驟：量取甲醇與水混合均勻，轉(zhuǎn)移至燒杯中備用；將燒杯轉(zhuǎn)移至油浴鍋中，加熱至30～60℃后，加入十二胺充分溶解；加入原硅酸四乙酯得到以羥基為官能團的材料，再加入不同硅烷偶聯(lián)劑得到4種改性的材料，攪拌反應(yīng)5～15min后，停止攪拌在室溫下靜置沉降16～48h；過濾混合物，取固體依次用甲醇、水洗滌兩遍，所得固體在干燥箱中80℃條件下干燥16個小時。

9、所述的硅烷偶聯(lián)劑包括：(3-巰丙基)三乙氧基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、芐基三乙氧基硅烷、以及甲基三乙氧基硅烷。

10、所述的制備方法，甲醇和水的體積比為3:1～1:1；原硅酸四乙酯與十二胺的摩爾比為8:1～2:1；原硅酸四乙酯與硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為20:1～5:1；原硅酸四乙酯的用量為100ml甲醇中含有0.01～0.06mol(2.2ml～13.4ml)。

11、所述的色譜固定相在超臨界流體色譜的檢測模式下對丹參藥材醇提物、魚油中不飽和脂肪酸混合物、豆油中維生素e衍生物等相關(guān)脂溶性樣品分離檢測中的應(yīng)用。

12、本發(fā)明利用軟模板法得到孔徑分布均勻、孔結(jié)構(gòu)有序、形貌可控的材料。本發(fā)明提制備的分離材料在超臨界色譜中可以得到超高柱效，同時由于比表面積大的性質(zhì)，增強了弱極性化合物的保留，解決了不同類脂溶性樣品在超臨界色譜中保留弱和分離效果差的問題。該制備方法過程簡單、反應(yīng)條件溫和，具有良好的制備重現(xiàn)性與穩(wěn)定性，易于推廣應(yīng)用。

13、本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

14、1.本發(fā)明的有序介孔硅膠微球或有序介孔無機/有機雜化硅膠微球具有均勻的粒徑、孔徑和較大的比表面積。本發(fā)明首次提出將其作為sfc固定相材料。在超臨界體系，得到超高柱效可以達(dá)到25-34萬/m；并可實現(xiàn)對多種脂溶性化合物的高效分離。

15、2.本發(fā)明提供的超臨界色譜固定相制備方法過程簡單、反應(yīng)條件溫和，具有良好的制備重現(xiàn)性與穩(wěn)定性，易于推廣應(yīng)用，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)特征：

1.一種超高效超臨界流體色譜固定相的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：取甲醇與水混合后加熱到30～60℃，加入十二胺溶解；加入原硅酸四乙酯，不加入或加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌反應(yīng)5～15min后，停止攪拌在室溫下靜置沉降16～48h；固液分離，取固體洗滌干燥，得到色譜固定相。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，固液分離采用的方式為過濾，之后取固體依次分別用甲醇、水洗滌，所得固體在60-90℃條件下干燥8-48h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述固定相為介孔硅膠微球或改性的介孔無機/有機雜化硅膠微球，其結(jié)構(gòu)示意式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑包括(3-巰丙基)三乙氧基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、芐基三乙氧基硅烷、以及甲基三乙氧基硅烷中的一種或二種以上。

5.按照權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于：

6.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：原硅酸四乙酯的用量為100ml甲醇中含有0.01～0.06mol(2.2ml～13.4ml)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的制備方法，其特征在于，所述固定相為硅膠微球或改性的硅膠微球，微球顆粒單分散，粒徑為0.8～3μm；孔體積為0.2～0.8cm3/g；所述固定相為介孔硅膠微球或改性的硅膠微球，孔徑為1～5nm。

8.一種權(quán)利要求1-7任一所述的制備方法制備獲得的色譜固定相。

9.一種權(quán)利要求8所述的色譜固定相在超臨界流體色譜的檢測模式下對在丹參酮、不飽和脂肪酸、維生素e中的一種或二種以上相關(guān)脂溶性化合物分離檢測中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的色譜固定相的應(yīng)用，所述的色譜固定相可在超臨界流體色譜的檢測模式下對丹參藥材醇提物中脂溶性菲醌化合物、魚油中不飽和脂肪酸混合物、或豆油中維生素e衍生物等相關(guān)脂溶性樣品進行分離檢測。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種超高效超臨界流體色譜固定相以及制備方法和應(yīng)用，固定相為有序介孔硅膠微球或有序介孔無機/有機雜化硅膠微球。所述超高效超臨界流體色譜固定相為：利用軟模板法得到孔徑分布均勻、孔結(jié)構(gòu)有序、形貌可控的材料。本發(fā)明提制備的分離材料在超臨界色譜中可以得到超高柱效，同時由于比表面積大的性質(zhì)，增強了弱極性化合物的保留，解決了不同類脂溶性樣品在超臨界色譜中保留弱和分離效果差的問題。該制備方法過程簡單、反應(yīng)條件溫和，具有良好的制備重現(xiàn)性與穩(wěn)定性，易于推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：梁鑫淼,宋春穎,郭志謀,漆義,金高娃,俞冬萍
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19