巯丙基功能化聚甲基倍半硅氧烷色谱填料的制备、表征及烷基化

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药物分析可对药物进行全面的质量评估与监测,对于保护生命健康发挥着积极作用。高效液相色谱作为药物分析的基本技术之一,可对药物进行灵敏快速的定性分析及定量研究,在药物研究领域的应用十分广泛。反相液相色谱为高效液相色谱模式中使用最广泛的色谱。但烷基化硅胶色谱填料制备流程繁琐耗时,此外在反相模式下,其存在硅羟基活性高、对碱性化合物易拖尾的缺点,严重影响碱性化合物的分离效率。而在生活中约有80%的药物为碱性药物,因此全面高效的药物分析对高效液相色谱填料提出了新要求。聚甲倍半硅氧烷硅属于分子内有机-无机杂化材料,较一般硅聚物具有更优良的理化稳定性。目前,人们已经将聚甲基倍半硅氧烷应用到了整体柱的制备。研究结果显示,聚甲基倍半硅氧烷整体柱具有色谱稳定性好,硅羟基活性低等优点,但其柱效较低。与整体柱相比,球形材料更容易获得高柱效,将聚甲基倍半硅氧烷硅胶微球作为色谱填料的研究却鲜有报道。  基于此,本文首先采用“巯基-乙烯基”点击化学制备烷基化无机硅胶色谱填料,简化其制备流程,接着考察了烷基化无机硅胶的硅羟基活性及反相保留行为。然后选择甲基三甲氧基硅烷及具有较强官能团衍生能力的巯丙基三甲氧基硅烷为硅源,通过二步酸碱催化水解缩聚法制备巯丙基功能化微球,并对其粒径及孔结构影响因素进行系统研究;接着对其进行理化性能表征、硅羟基活性测试以及色谱评价;最后通过“巯基-乙烯基”点击化学对巯丙基功能化聚甲基倍半硅氧烷进行烷基化,并对烷基后烷基链长度及浓度对反相色谱保留行为影响进行研究。主要内容有:  首先利用“巯基-乙烯基”点击化学反应,将巯丙基硅胶烷基化,并对烷基化后色谱填料硅羟基活性进行测试,结果发现所得材料硅羟基活性高,对碱性药物阿米替林拖尾严重。此外对烷基化后,烷基链浓度及长度对反相保留的影响进行了研究。  然后控制甲基三甲氧基硅烷以及巯丙基三甲氧基硅烷质量比为8: 2,通过二步酸碱催化水解缩聚法,制备得到了巯丙基功能化聚甲基倍半硅氧烷硅胶微球。对所得微球为进行粒径及孔结构影响因素条件实验。通过控制反应单体浓度及催化剂用量,可获得粒径范围在3 ~9μm的微球。通过控制静置老化、热处理及碱热处理条件,可获得比表面积300 ~ 700m2/g,孔体积为0.2 ~ 1.5cc/g,孔径40 ~ 190?的巯丙基功能化聚甲基倍半硅氧烷硅胶微球。  接着,利用二步酸碱催化法,制备得到具有不同巯丙基含量的聚甲基倍半硅氧烷微球,并对其进行硅羟基活性以及反相色谱评价,结果表明其具有较低的硅羟基活性、良好的反相性能,是一类极具开发价值的新型色谱填料。  最后,通过“巯基-乙烯基”点击化学对巯丙基功能化聚甲基倍半硅氧烷微球烷基化。考察了碳链长度以及碳链浓度对烷基化后微球反相保留行为的影响。
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