專利名稱：具有芳香族堆積特性的官能化的基質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用作固定相用于色譜應(yīng)用的多種組合物以及制造和使用這些組合物的多種方法。發(fā)明背景
選擇性對于成功的色譜分離來講是一個重要的因素。用于液相色譜，如反相(RP)、 離子交換(IEX)以及正相(NP)色譜的常見固定相的特征時常為對單個樣品進(jìn)行多種分析所必需的選擇性有限。
用于液相色譜(LC)的反相(RP)固定相是普及的并且是商業(yè)上可獲得的。近年來，包含一種苯基型官能團(tuán)的固定相已經(jīng)被引入并且得到了廣泛地使用。最近的一篇報道指出，所有RPLC分析中有35 %采用了 C18相，并且有19 %使用了苯基型相(Ronald Ε· Majors, HPLC柱使用的趨勢(Trends in HPLC Column Usage), LCGC North America, 2009 年11月I日，第956-972頁)。苯基相日益普及的原因為在多種方法研發(fā)中它們獨(dú)特的色譜選擇性與烷基型相(例如，C18)互補(bǔ)，這是因為它們能夠參與和多種芳香族溶質(zhì)的芳香族相互作用。
鍵合苯基的相已經(jīng)被成功地用于分離位置同分異構(gòu)體(L. Zhou, Y. Wu, B. D. Johnson, J. M. Wyvratt, J. Chromatogr. A[色譜雜志 A]866 (2000)，第 281 頁)、生育酌· (S. L. Richhemier, M. C. Kent, M. ff. Bernat, J. Chromatogr. A[色譜雜志 A]677 (1994)， 第 75 頁)、類黃酮(F. Dondi, Y. D. Kahie, J. Chromatogr. A[色譜雜志]461 (1989)，第 281 頁)、紫衫醇(D. C. Locke, R. Dolfinger, Anal. Chem.[分析化學(xué)]75 (2003)，第 1355 頁)、多核芳香族化合物和硝基芳香族化合物(D. H. Marchand, K. Croes, J. ff. Dolan, L. R. Snyder, R. A. Henry, Κ. M. R. KalIury, S. Waite, P. ff. Carr, J. Chromatogr. A[色譜雜志A] 1062(2005)，第65頁)、活性藥物成分和相關(guān)的化合物(D. H. Marchand, K. Croes, J. ff. Dolan, L. R. Snyder, R. A. Henry, Κ. M. R. KalIury, S. Waite, P. ff. Carr, J. Chromatogr. A [色譜雜志 A] 1062 (2005)，第 65 頁)。
雖然在市場上有許多可商購的苯基型相，但是它們所有均具有阻礙它們廣泛應(yīng)用的以下缺點中的至少一項低疏水保留性、對于多種分析物的擇形性不足以及與多種高水性流動相的不相容性。最常見的可商購的苯基柱包含具有與硅石表面共價結(jié)合的一種短烷基連接物的一種苯基配體，然而，由于該短烷基連接物，這些柱通常缺乏足夠的疏水保留性，并且展現(xiàn)出低的水解穩(wěn)定性。
已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究來制備包含不同芳香族基團(tuán)的固定相，如苯基(J. D. Goss, J. Chromatogr. A [色譜雜志 A]828(1998),第 267 頁)、花基(K. Kimata, T. Hirose, K. Mariachi, K. Kosoya, T. Araki, N. Tanaka, Anal. Chem.[分析化學(xué)]67 (1995),第 2556 頁和 N. Tanaka, Y. Okuda, K. Iwaguchi, M. Araki, J. Chromatogr. A [色譜雜志]239 (1982)， 第 761 頁)、萘次甲基(N. Tanaka, Y. Okuda, K. Iwaguchi, M. Araki, J. Chromatogr. A[色譜雜志]239 (1982)，第 761 頁)、荷基(R. R. Brindle, K. Albert, J. Chromatogr. A[色譜雜志 A] 757 (1997),第 3 頁)、蒽基(C. Grosse-Rhode, H. G. Kicinski, A. Kettrup, Chromatographia [色譜學(xué)]29 (1990)，第 489 頁)以及萘二甲酸亞胺(J. Horak, N. M. Maier, ff. Lindner, J. Chromatogr. A [色譜雜志 A] 1045 (2004),第 43 頁)。
Nakashima等人使用了一種填充材料，即經(jīng)過3-(1,8_萘二甲酰亞氨基)丙基改性了的甲硅烷基硅膠，作為一種固定相用于高效液相色譜。據(jù)報道，這種材料如同具有某種π-π相互作用的反相固定相一樣起作用，并且被用于分離多種嘌呤衍生物，即黃嘌呤、 次黃嘌呤、尿酸、可可堿、茶堿以及咖啡因(K. Nakashima等人J. Chromatogr. A[色譜雜志 A] 722 (1996)，第107-113頁)。然而，由于該短烷基連接物，所以疏水保留性過低而不能在希望反相模態(tài)時被廣泛應(yīng)用。另外,Nakashima等人所使用的合成路線包括一個兩步反應(yīng)， 從而產(chǎn)生了不希望有的η-η相互作用或芳香族堆積相互作用以及一種陰離子交換“混合型”物質(zhì)。這種合成路線還僅提供了有機(jī)配體的低鍵合密度，從而導(dǎo)致了低擇形性和低水解穩(wěn)定性。
J. Horak等人報道了三種萘二甲酰亞胺型固定相的制備和色譜評價數(shù)據(jù) (J. Horak 等人 J. Chromatogr. A[色譜雜志 A] 1045 (2004)，第 43-58 頁)。這些由萘二甲酰亞胺端基組成的相提供了芳香族堆積相互作用和具有硫醇醚鍵的長烷基間隔基。他們報道了在反相系統(tǒng)內(nèi)存在電子供體/接受體部分不僅會延長芳香族溶質(zhì)的總體保留時間，還會使得混雜固定相的擇形性有所提高。然而，這些相具有相當(dāng)多的缺點。首先，在酸性條件下硫醇和硫醇醚基是不穩(wěn)定的，并且易遭受氧化和/或裂解。因此，它們不是可行的色譜填充材料。其次，該合成包括R1-SH與CH2 = CH-R2之間的自由基加成，從而產(chǎn)生了一種不希望有的復(fù)雜混合型表面，該表面包括芳香族相互作用部分、硫醇醚以及未反應(yīng)的硫醇基。此外， 由于位阻，所報道的合成途徑產(chǎn)生了非常低的鍵合密度(1.08至1.73μmOl/m2)。低鍵合密度對多種色譜特性具有不利的影響，包括低擇形性、低疏水保留性以及低水解穩(wěn)定性。
大多數(shù)高表面覆蓋度反相柱與高水性流動相不相容，從而在中斷流動相流動之后會遭受到驟然的保留時間損失(經(jīng)常被稱為固定相去濕或相崩塌的一種現(xiàn)象)。這個問題的一種示例性解決方法是使用極性封端或?qū)⒍鄠€極性基團(tuán)，包括酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯或脲基結(jié)合在烷基鏈中。然而，苯基型相與它們具有相同碳原子數(shù)的烷基型對應(yīng)物相比具有更低的疏水保留性，并且添加一種極性基團(tuán)會進(jìn)一步加劇這個問題。因此，只有通過將所有的三種組分(即，一種更長、更具疏水性的連接物、一種極性基團(tuán)以及與該極性基團(tuán)相稠合的一種芳香族部分)組合才可以制備出與多種高水性流動相相容并且具有多種反相特性的一種有用的芳香族相互作用固定相。本發(fā)明提供了具有這類特性的多種固定相。發(fā)明概述
本發(fā)明提供了可用作固定相用于多種色譜應(yīng)用，如液相色譜(LC)(例如，高效液相色譜(HPLC))和固相萃取(SPE)的多種組合物。本發(fā)明的固定相提供了強(qiáng)芳香族相互作用和高水平的疏水保留性。
疏水保留性是對于大范圍的HPLC應(yīng)用來講最重要并且極其希望有的特性之一。 這對于苯基型柱也不例外。然而，將預(yù)料到更長的烷基鏈將會增加保留物，但會減少該保留物的組分，這與芳香族堆積相互作用，即立體選擇性和芳香族選擇性有關(guān)。如在本發(fā)明中所證實的，與所預(yù)料的情況相反，實際上是以下情況更長的烷基鏈同時實現(xiàn)高水平的疏水保留性、擇形性以及芳香族選擇性。雖然不受任何操作理論或原理所束縛，但諸位發(fā)明人相信這些芳香族部分也許是通過多個η-電子云的相互作用而在一種低介電環(huán)境下更強(qiáng)地相互作用，該低介電環(huán)境是通過將具有一個更長、更具疏水性的連接物與一個芳香族(例如鄰苯二甲酰亞胺)部分相組合而產(chǎn)生的。
在一個示例性實施方案中，本發(fā)明提供了具有強(qiáng)芳香族相互作用和高水平的疏水保留性的多種新型HPLC填充材料。更具體而言，本發(fā)明涉及多種新型硅烷的合成、它們在硅石上的固定、以及所產(chǎn)生的相在液相色譜中的用途。
本發(fā)明提供了許多優(yōu)于現(xiàn)有色譜固定相的優(yōu)點。舉例來說，長烷基鏈(例如，在固體基質(zhì)與酰亞氨基(imidyl)部分(moiety)C8或更大部分之間的連接物)提供了比現(xiàn)有芳香族相互作用固定相高的疏水保留性和優(yōu)良的水解穩(wěn)定性。環(huán)狀、平面的芳香族酰亞氨基部分的組合提供了強(qiáng)芳香族相互作用，并且該酰亞氨基部分與多種高水性流動相完全相容。
因此，本發(fā)明提供了組合有芳香族部分(例如，苯基或與另一個環(huán)相稠合的苯基) 的多種新穎固定相，這些固定相具有高芳香族選擇性、高疏水保留性、獨(dú)特并且互補(bǔ)的選擇性、以及與多種高水性流動相的相容性。本發(fā)明提供了高效并且堅固的填料。
在一個示例性實施方案中，本發(fā)明的組合物包括包含一個芳香族酰亞氨基部分(例如，鄰苯二甲酰氨基)的一種配體，并且具有至少八個相鄰碳原子的一個連接物提供了該配體在固體載體上的最佳鍵合密度，從而為不同形狀的芳香族分析物提供了具有高度立體選擇性和擇形性的一種介質(zhì)。(參見，例如J. Chromatogr. A[色譜雜志 A]1045 (2004)43-58)。
此外，本發(fā)明提供了一種制備固定相的方法，該方法是通用、穩(wěn)固以及簡單的，會提供均勻性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于現(xiàn)有色譜固定相的多種材料。該方法包括(a)提供一種固體載體(例如，無機(jī)固體載體，如娃膠或娃石單塊(monolith);或一種有機(jī)聚合固體載體， 如聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)，該固體載體具有一個外部表面和多個內(nèi)壁，這些內(nèi)壁限定了延伸至該外部表面中的多個開口的多個內(nèi)部孔；并且(b)使多種有機(jī)配體共價鍵合至該固體載體的外部和內(nèi)部表面，例如，經(jīng)由該固體載體的表面和/或該配體上的多個反應(yīng)性官能團(tuán)。這些配體包括至少一種芳香族堆積基團(tuán)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了在流通床中適合用作色譜介質(zhì)的本發(fā)明組合物。另外，本發(fā)明提供了一種包括本發(fā)明組合物的色譜柱。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種填充有包括本發(fā)明組合物的分離介質(zhì)的色譜柱。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種色譜方法(例如，用于分離一種液體樣品中的多種分析物)，該方法包括使一種液體流過包括本發(fā)明組合物的一種分離介質(zhì)的床(例如，填充床或單塊)。在一個實例中，該液體(即流動相)是一種主要含水的介質(zhì)，任選地包括一種有機(jī)溶劑。示例性色譜方法包括芳香族分析物的分離、糖皮質(zhì)激素的分離、磷脂的分離、留類激素(例如，雌激素)的分離以及脂溶性維生素的分離。
本發(fā)明的另外的方面、目的以及實施方案根據(jù)以下詳細(xì)說明是清楚的。附圖簡要說明
圖I是用于本發(fā)明的示例性配體和固定相中的示例性芳香族基團(tuán)的表。
圖2是用于本發(fā)明的示例性配體和固定相的示例性烯丙基前體的表。
圖3是本發(fā)明的示例性固定相的示例性合成路線。
圖4是示出了本發(fā)明的示例性載體(6)對于親水性和疏水性芳香族化合物的優(yōu)良保留性的圖表。
圖5是示出了本發(fā)明的示例性固定相(6)的芳香族選擇性的圖表。
圖6a是示出了本發(fā)明的示例性固定相(6)的立體選擇性的圖表。圖6b是示出了本發(fā)明的示例性固定相(6)的立體選擇性對模型樣品的組分的保留時間的影響的色譜圖。 圖6c是示出了本發(fā)明的示例性載體6相較于其他苯基型相的多環(huán)芳香烴選擇性的一系列色譜圖。圖6d是示出了本發(fā)明的示例性載體6相較于其他苯基型相的多環(huán)芳香烴選擇性的一系列色譜圖。
圖7是顯示了本發(fā)明的示例性固定相(6)的潤濕測試的結(jié)果的圖表。
圖8是比較本發(fā)明的示例性載體(6)與其他苯基型相的疏水性的圖表。
圖9是示出了在本發(fā)明的示例性載體(6)上分離糖皮質(zhì)激素的色譜圖。


圖10是對使用本發(fā)明的示例性載體(6)與另一種苯基型相所產(chǎn)生的色譜圖的比較。
圖11是示出了在本發(fā)明的示例性載體(6)上分離脂溶性維生素的混合物的色譜圖。
圖12是示出了在本發(fā)明的示例性載體(6)上分離大豆卵磷脂和蛋卵磷脂的組分的兩張色譜圖。
圖13是示出了在本發(fā)明的示例性載體(6)上分離大豆卵磷脂的磷脂組分的色譜圖。圖14是示出了在本發(fā)明的固定相(例如，6)上對C60富勒烯與雜質(zhì)(*)進(jìn)行全分離的色譜圖。本發(fā)明的詳細(xì)說明I.定義
在取代基是通過它們從左向右所書寫的常規(guī)化學(xué)式來說明的情況下，它們?nèi)芜x地同樣涵蓋將因從右向左書寫該結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的化學(xué)上相同的取代基，例如，-CH2O-旨在也敘述 _0CH2_。
除非另外說明，否則術(shù)語“烷基”獨(dú)自或作為另一個取代基的一部分意指直鏈或支鏈或環(huán)狀烴基、或其組合，該烴基可以是完全飽和的、單或多不飽和的，并且可以包括具有所指定的碳原子數(shù)(即C1-Cltl意指一至十個碳)的二價和多價基團(tuán)。飽和烴基的實例包括但不限于如下基團(tuán)，如甲基、乙基、正丙基(例如，-CH2-CH2-CH3^ -CH2-CH2-CH2-)、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、仲丁基、環(huán)己基、(環(huán)己基)甲基、環(huán)丙基甲基，例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基以及類似基團(tuán)的同系物和同分異構(gòu)體。不飽和烷基是具有一個或多個雙鍵或三鍵的基團(tuán)。不飽和烷基的實例包括但不限于乙烯基、2-丙烯基、丁烯基、2-異戍烯基、2_( 丁二烯基)、2,4_戍二烯基、3_(1,4_戍二烯基)、乙炔基、I-丙炔基和3-丙炔基、3-丁炔基、以及高級同系物和同分異構(gòu)體。除非另外指出，否則術(shù)語“烷基”還任選地旨在包括以下更詳細(xì)定義的烷基的衍生物，如“雜烷基”。限于烴基的烷基被稱為“同源烷基7(homoalkyl) ”。在燒基是_■價基團(tuán)的情況下，術(shù)語“燒基”還可以意指“亞燒基”或“燒_■基” 以及燒叉(alkylidene)。
術(shù)語“亞烷基”或“烷二基”獨(dú)自或作為另一個取代基的一部分意指衍生自烷基的二價基團(tuán)，如由(但不限于)-CH2CH2CH2-(亞丙基或丙烷-1，3-二基)所舉例說明，并且進(jìn)一步包括以下描述為“雜亞烷基”的那些基團(tuán)。典型地，一個烷基(或亞烷基)將具有從I 至約30個碳原子，優(yōu)選地具有從I至約25個碳原子，更優(yōu)選地具有從I至約20個碳原子， 甚至更優(yōu)選地具有從I至約15個碳原子，并且最優(yōu)選地具有從I至約10個碳原子?！暗图壨榛薄ⅰ暗图墎喭榛被颉暗图壨槎笔禽^短鏈的烷基、亞烷基或烷二基，總體上具有約10 個或更少個碳原子、約8個或更少個碳原子、約6個或更少個碳原子、或約4個或更少個碳原子。
術(shù)語“烷叉”獨(dú)自或作為另一個取代基的一部分意指衍生自烷基的二價基團(tuán)，如由 (但不限于)CH3CH2CH2=(丙叉)所舉例說明。典型地，一個烷叉將具有從I至約30個碳原子，優(yōu)選地具有從I至約25個碳原子，更優(yōu)選地具有從I至約20個碳原子，甚至更優(yōu)選地具有從I至約15個碳原子，并且最優(yōu)選地具有從I至約10個碳原子。“低級烷基”或“低級烷叉”是較短鏈的烷基或烷叉，總體上具有約10個或更少個碳原子、約8個或更少個碳原子、約6個或更少個碳原子、或約4個或更少個碳原子。
術(shù)語“烷氧基”、“烷氨基”以及“烷硫基”(或硫代烷氧基)是在它們的常規(guī)意義上使用的，并且分別是指經(jīng)由氧原子、氨基或硫原子連接至分子的其余部分上的那些烷基。
除非另外說明，否則術(shù)語“雜烷基”獨(dú)自或與另一個術(shù)語組合意指穩(wěn)定的直鏈或支鏈或環(huán)狀烴基，或其組合，該烴基由規(guī)定數(shù)目的碳原子和至少一個選自下組的雜原子組成， 該組由0、N、Si、S以及B組成，并且其中這些氮和硫原子可以是任選地氧化的，并且該氮雜原子可以是任選地季銨化的。該一個或多個雜原子O、N、B、S以及Si可以被放置在雜烷基的任何內(nèi)部位置上，或在該烷基與分子的其余部分相連接的位置上。實例包括但不限于-C H2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N (CH3) -CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2，-S (O) -CH3、-CH2-CH2-S (O)2-CH3'-CH = CH-O-CH3'-Si (CH3) 3、-CH2-CH = N-OCH3 以及-CH = CH-N(CH3)-CH3。 至多兩個雜原子可以是連續(xù)的，例如像-CH2-NH-OCH3和-CH2-O-Si (CH3) 3。類似地，術(shù)語“雜亞烷基”獨(dú)自或作為另一個取代基的一部分意指衍生自雜烷基的二價基團(tuán)，如由(但不限于)-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-所舉例說明。對于雜亞烷基，雜原子還可以占據(jù)鏈末端的任何一端或兩端(例如，亞燒基氧基、亞燒基_■氧基、亞燒基氣基、亞燒基二氨基以及類似的基團(tuán))。更進(jìn)一步，對于亞烷基和雜亞烷基連接基團(tuán)，連接基團(tuán)的取向并非由書寫該連接基團(tuán)的化學(xué)式的方向所暗示。舉例來講，化學(xué)式-co2r’代表-c(o)or’ 和-OC(O)R’。
除非另外說明，否則術(shù)語“環(huán)烷基”和“雜環(huán)烷基”獨(dú)自或與其他術(shù)語組合分別代表“烷基”和“雜烷基”的環(huán)狀型式。另外，對于雜環(huán)烷基，雜原子可以占據(jù)該雜環(huán)與分子的其余部分相連接的位置。環(huán)烷基的實例包括但不限于環(huán)戊基、環(huán)己基、I-環(huán)己烯基、3-環(huán)己烯基、環(huán)庚基以及類似的基團(tuán)。雜環(huán)烷基的實例包括但不限于1-(1，2，5，6_四氫吡啶基)、 I-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-嗎啉基、3-嗎啉基、四氫呋喃-2-基、四氫呋喃-3-基、 四氫噻吩-2-基、四氫噻吩-3-基、I-哌嗪基、2-哌嗪基以及類似的基團(tuán)。
除非另外說明，否則術(shù)語“鹵代”或“鹵素”獨(dú)自或作為另一個取代基的一部分意指氟、氯、溴或碘原子。另外，術(shù)語(如“鹵代烷基”)意圖包括單鹵代烷基和多鹵代烷基。 舉例來講，術(shù)語“鹵代(C1-C4)烷基”意圖包括但不限于三氟甲基、2，2，2_三氟乙基、4-氯丁基、3-溴丙基以及類似的基團(tuán)。
除非另外說明，否則術(shù)語“芳基”意指多不飽和、芳香族取代基，該取代基可以是單個環(huán)或多個環(huán)(優(yōu)選地是從I至3個環(huán))，這些環(huán)稠合在一起或以共價方式連接。術(shù)語“雜芳基”是指包含一至四個選自N、O、S、Si以及B的雜原子的芳基(或環(huán))，其中這些氮和硫原子是任選地氧化的，并且該一個或多個氮原子是任選地季銨化的。雜芳基可以通過雜原子連接至分子的其余部分。芳基和雜芳基的非限制性實例包括苯基、I-萘基、2-萘基、4-聯(lián)苯、I-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、批嗪基、2-噁唑基、 4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、 4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、I-異喹啉基、5-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基以及6-喹啉基。針對上述芳基和雜芳基環(huán)系統(tǒng)中的每一個的取代基選自以下所描述的可接受取代基的組。
為了簡便起見，術(shù)語“芳基”在與其他術(shù)語(例如，芳氧基、芳基硫氧基、芳烷基) 組合使用時任選地包括如上所定義的芳基和雜芳基環(huán)。因此，術(shù)語“芳烷基”意圖包括芳基連接至烷基的那些基團(tuán)(例如，苯甲基、苯乙基、吡啶基甲基以及類似的基團(tuán))，包括碳原子(例如，亞甲基)已經(jīng)被例如氧原子替代的那些烷基(例如，苯氧甲基、2-吡啶氧甲基、3-(1_萘氧基)丙基以及類似的基團(tuán))。
以上術(shù)語(例如，“烷基”、“雜烷基”、“芳基”以及“雜芳基”)各自均意圖包括所指明基團(tuán)的取代和未取代的形式。以下提供了針對各種類型的基團(tuán)的優(yōu)選取代基。
針對烷基和雜烷基的取代基(包括經(jīng)常被稱為亞烷基、烯基、雜亞烷基、雜烯基、塊基、環(huán)燒基、雜環(huán)燒基、環(huán)稀基以及雜環(huán)稀基的那些基團(tuán))屬類地被稱為“燒基取代基”，并且它們可以是選自(但不限于)以下基團(tuán)的多個基團(tuán)中的一個或多個取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代或未取代的雜環(huán)烷基、-0R’、= O、= NR' = N-OR'-NR，R”、-SR，、鹵素、-SiR，R” R”，、-OC (O) R，、-C (O) R，、_C02R，、-C0NR，R”、-OC(O) NR，R”、-NR，，C(0)R，、-NR，-C (0) NR” R”，、-NR” C (0) 2R，、-NR-C (NR，R，，R，，，)= NR””、-NR-C (NR，R”) = NR”，、-S (0) R，、-S (0) 2R，、-OS (0) 2R，、-S (0) 2NR，R”、-NRSO2Rj、-CN 以及-NO2，它們的數(shù)目在零至(2m’+l)的范圍內(nèi)，其中m’是這種基團(tuán)中碳原子的總數(shù)。R’、 R”、R”’以及R””各自優(yōu)選地獨(dú)立地指氫、取代或未取代的雜烷基、取代或未取代的芳基(例如，被1_3個齒素取代的芳基)、取代或未取代的燒基、燒氧基或硫代燒氧基、或芳燒基。當(dāng)本發(fā)明的化合物包括超過一個R基團(tuán)時，例如，這些R基團(tuán)各自被獨(dú)立地選為各R’、R”、R”’ 以及R””基團(tuán)(當(dāng)這些基團(tuán)中超過一個存在時)。當(dāng)R’和R”連接至同一個氮原子時，它們可以與這個氮原子組合以形成5-元、6-元或7-元環(huán)。舉例而言，-NR’ R”意圖包括但不限于I-吡咯烷基和4-嗎啉基。從以上關(guān)于取代基的論述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解到，術(shù)語“烷基”意圖包括如下基團(tuán)，它們包括與除了氫基以外的基團(tuán)相結(jié)合的碳原子，如鹵代烷基(例如，-CF3 和-CH2CF3)和酰基(例如，-C (O) CH3、-C (O) CF3、-C (O) CH2OCH3 以及類似的基團(tuán))。
類似于對于烷基所描述的取代基，針對芳基和雜芳基的取代基屬類地被稱為“芳基取代基”。這些取代基選自例如取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代或未取代的雜環(huán)烷基、-0R’、= O、= NR’、= N-0R’、-NR’ R”、-SR’、 鹵素、-SiR，R，，R，，，、-OC (O) R，、-C (O) R，、-CO2R\ -C0NR，R”、-OC(O) NR，R”、-NR” C(O) R，、-NR，-C (0) NR” R，”、-NR” C (0) 2R，、-NR-C (NR，R” R”，) = NR””、-NR-C (NR，R” )= NR”，、-S (0) R，、-S (0) 2R，、-S (0) 2NR，R”、-NRSO2R，、-CN 以及-NO2、-R，、-N3、-CH (Ph) 2、氟代 (C1-C4)烷氧基以及氟代(C1-C4)烷基，它們的數(shù)目在零至芳環(huán)系統(tǒng)上開放化合價的總數(shù)的范圍內(nèi)；并且其中R’、R”、R”’以及R””優(yōu)選地獨(dú)立地選自氫、取代或未取代的烷基、取代或未取代的雜烷基、取代或未取代的芳基、以及取代或未取代的雜芳基。當(dāng)本發(fā)明的化合物包括超過一個R基團(tuán)時，例如，這些R基團(tuán)各自被獨(dú)立地選為各R’、R”、R”’以及R””基團(tuán)(當(dāng)這些基團(tuán)中超過一個存在時)。
芳基或雜芳基環(huán)的相鄰原子上的兩個取代基可以任選地被化學(xué)式-T-C (O) - (CRR’ ) q-u-的取代基所替代，其中T和U獨(dú)立地是-NR-、-O-、-CRR’ -或單鍵， 并且q是從O至3的整數(shù)?？商娲?，芳基或雜芳基環(huán)的相鄰原子上的兩個取代基可以任選地被化學(xué)式-A-(CH2) r_B-的取代基所替代，其中A和B獨(dú)立地是-CRR’-、-0-、-NR-、-S-、 -S (O) -、-S (O) 2-、-S (O) 2NR’-或單鍵，并且r是從I至4的整數(shù)。如此所形成的新環(huán)的多個單鍵中的一個可以任選地被雙鍵替代?？商娲?，芳基或雜芳基環(huán)的相鄰原子上的兩個取代基可以任選地被化學(xué)式(CRR’)S-X-(CR”R”’ )d-的取代基所替代，其中s和d獨(dú)立地是從 O 至 3 的整數(shù)，并且 X 是-O-、-NR，-、-S-、-S (O) -、-S (O) 2_ 或-S (O) 2NR，。取代基 R、R，、 R”以及R”’優(yōu)選地獨(dú)立地選自氫或取代或未取代的(C1-C6)烷基。
如在此所使用的術(shù)語“甲硅烷基取代基”可以是選自(但不限于)以下基團(tuán)的多種基團(tuán)中的一個或多個取代或未取代的烷基、取代或未取代的雜烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代或未取代的雜環(huán)烷基、?；?、-OR’、-NR’ R”、-SR’、-鹵素、-SiR，R，，R，，，、-OC (O) R，、-C (O) R，、_C02R，、-C0NR，R”、-OC(O) NR，R ”、-NR” C(O) R'-NR，-C(O)NR ” R”’、-NR”C(0)2R’、-NR-C(NR’ R”R”’)= NR””、-NR-C (NR’R”)= NR”，、-S(0)R，、-S(0)2R，、-0S(0)2R，、-S(0)2NR，R，，、-NRSO2R，、-CN 以及-NO2。R，、R，，、R，，，以及R””各自優(yōu)選地獨(dú)立地指氫、取代或未取代的雜烷基、取代或未取代的芳基(例如，被1-3 個鹵素取代的芳基)、取代或未取代的烷基、烷氧基或硫代烷氧基、或芳烷基。當(dāng)本發(fā)明的化合物包括超過一個R基團(tuán)時，例如，這些R基團(tuán)各自被獨(dú)立地選為各R’、R”、R”’以及R”” 基團(tuán)(當(dāng)這些基團(tuán)中超過一個存在時)。當(dāng)R’和R”連接至同一個氮原子時，它們可以與該氮原子組合以形成5-元、6-元或7-元環(huán)。舉例而言，-NR’R ”意圖包括但不限于I-吡咯烷基和4-嗎啉基。從以上關(guān)于取代基的論述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解到，術(shù)語“烷基”意圖包括如下基團(tuán)，它們包括與除了氫基以外的基團(tuán)相結(jié)合的碳原子，如鹵代烷基(例如，-CF3 和-CH2CF3)和?；?例如，-C(O) CH3> -C(O) CF3> -C(O) CH2OCH3 以及類似的基團(tuán))。
如在此所使用的術(shù)語“非反應(yīng)性甲硅烷基取代基”意指玉與本發(fā)明的基質(zhì)反應(yīng)以在該甲硅烷基取代基與該基質(zhì)之間形成共價鍵的一種“甲硅烷基取代基”。示例性的“非反應(yīng)性甲娃燒基取代基”包括燒基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基以及其他低級燒基)或芳基 (例如，苯基)。
如在此所使用的術(shù)語“反應(yīng)性甲硅烷基取代基”意指Il盤與本發(fā)明的基質(zhì)反應(yīng)以在該甲硅烷基取代基與該基質(zhì)之間形成共價鍵的一種“甲硅烷基取代基”。示例性的“反應(yīng)性甲硅烷基取代基”包括常規(guī)上定義為離去基團(tuán)的那些基團(tuán)，如鹵素(例如，Cl和Br)。其他示例性的“反應(yīng)性甲硅烷基取代基”包括烷氧基(例如，甲氧基或乙氧基)以及伯和仲氨基。
如在此所使用的術(shù)語“?；泵枋隽税驶鶜埢娜〈?，即C(0)R。對于R的示例性的種類包括H、鹵素、取代或未取代的烷基、取代或未取代的雜烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、以及取代或未取代的雜環(huán)烷基。
如在此所使用的術(shù)語“稠環(huán)系統(tǒng)”意指至少兩個環(huán)，其中每個環(huán)具有至少2個與另一個環(huán)共有的原子。稠環(huán)系統(tǒng)可以包括芳環(huán)以及非芳環(huán)?！俺憝h(huán)系統(tǒng)”的實例是萘、吲哚、喹啉、苯并吡喃以及類似的物質(zhì)。
如在此所使用的術(shù)語“雜原子”包括氧(O)、氮(N)、硫⑶、硅(Si)以及硼⑶。
符號“R”是代表選自以下基團(tuán)的取代基的通用縮寫取代或未取代的烷基、取代或未取代的雜烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、以及取代或未取代的雜環(huán)燒基。
如在此所使用的術(shù)語“連接物”描述了一種插入在芳香族堆積(例如酰亞氨基)部分與基質(zhì)之間的部分。該連接物任選地包括內(nèi)部的離子基團(tuán)、可離子化基團(tuán)或極性基團(tuán)。在此描述了多種示例性的極性基團(tuán)、離子基團(tuán)以及可離子化基團(tuán)。示例性的極性基團(tuán)包括醚基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基以及類似的基團(tuán)。一種示例性連接部分包括一條具有一定數(shù)目的順序的碳原子的碳鏈，其中這個數(shù)目是由下限和/或上限來定義的。對于下限來說，該連接物具有至少6個、至少7個、至少8個、至少9個、至少10個、 至少11個、至少12個、至少13個、至少14個、至少15個、至少16個、至少17個、至少18 個、至少19個、或至少20個順序的碳原子。對于上限來說，該連接部分優(yōu)選地包括不超過約50個順序的碳原子、不超過約30個碳原子、不超過約25個碳原子、不超過約20個碳原子、不超過約15個碳原子、不超過約14個、不超過約13個、不超過約12個、不超過約11個、 不超過約10個、不超過約9個、或不超過約8個順序的碳原子。順序的碳原子數(shù)目的示例性范圍可以在上述任一上限與下限之間形成。在一個具體的實施方案中，一個疏水性部分具有至少8個順序的碳原子。在另一個實施方案中，該連接部分具有至少8個碳原子，但不超過20個順序的碳原子。在該連接部分內(nèi)，順序的碳原子中至少兩個任選地是一個環(huán)(例如，一個5-兀或6-兀環(huán))的一部分,其中該環(huán)是選自以下各項的一個成員芳基、雜芳基、 環(huán)烷基、以及可以包括芳基、雜芳基以及環(huán)烷基環(huán)的一種稠環(huán)系統(tǒng)。該環(huán)任選地例如被非極性(疏水性)取代基(如未取代的烷基(例如，甲基、乙基或丙基))取代。在一個實例中， 該連接部分展現(xiàn)出多種反相特征(例如，至少C8烷基)。
如在此所使用的術(shù)語“離子交換基團(tuán)”是指一種離子基團(tuán)或一種可離子化基團(tuán)。離子基團(tuán)是帶電荷的(例如，帶正電荷的季胺)，然而可離子化基團(tuán)可以是帶電荷的或不帶電荷的，這取決于該可離子化基團(tuán)所暴露的條件(即，堿性或酸性基團(tuán))。舉例來說，叔氨基可以通過接受質(zhì)子而帶電荷(堿性基團(tuán))，然而羧酸基可以通過供給質(zhì)子而帶電荷(酸性基團(tuán))。離子交換基團(tuán)包括陰離子交換基團(tuán)、陽離子交換基團(tuán)、兩性以及兩性離子基團(tuán)。陰離子交換基團(tuán)包括伯、仲、叔和季胺，以及任何其他堿性(質(zhì)子接受)官能團(tuán)。陽離子交換基團(tuán)包括磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽、磷酸鹽、硅烷醇、酚羥基以及任何其他酸性(質(zhì)子供給)官能團(tuán)。兩性和兩性離子配體包括至少一種陰離子交換和至少一種陽離子交換的基團(tuán)，這些基團(tuán)各自可以選自上述的離子交換基團(tuán)。本發(fā)明的示例性固定相(例如，基質(zhì)、配體)基本上不含離子交換基團(tuán)，因而避免了復(fù)雜、多模式的分離機(jī)制。
如在此所使用的術(shù)語“具有電荷”、“帶電荷的”、“帶正電荷的”、“帶負(fù)電荷的”以及它們與本發(fā)明的固定相有關(guān)的任何語法變體都可以意指結(jié)合有“離子”基團(tuán)或“可離子化”基團(tuán)。
術(shù)語“基質(zhì)”與“載體”或“固體載體”是可互換使用的。
術(shù)語“基本上被保留”是指一種分析物(例如，一種離子、一種可離子化化合物、一種不帶電荷的分子以及類似的物質(zhì))，并且意指該分析物在空隙體積后從分離介質(zhì)中洗脫出，例如，從而使得一個峰與溶劑峰達(dá)到基線分離。
術(shù)語“顆粒的平均直徑”、“粒徑”、“平均粒徑”、“中值粒徑”或其任何語法變體是指對于本發(fā)明的基質(zhì)(固定載體)的粒徑的說明。粒徑典型地由制造商提供。粒徑可以是指任何類型的顆粒，包括球形和不規(guī)則形狀的顆粒。
如在此所使用的“Acclaim苯基-I ”是指填充有本發(fā)明的固定載體6的一種色譜柱。一種示例性柱是3. 0X250mm。
本發(fā)明的某些固定相擁有不對稱碳原子(光學(xué)中心)或雙鍵；外消旋物、非對映異構(gòu)體、幾何同分異構(gòu)體以及單獨(dú)的同分異構(gòu)體都被涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。旋光性(R)-和(S)-同分異構(gòu)體可以使用手性合成子或手性試劑制備，或使用常規(guī)技術(shù)拆分。當(dāng)在此所描述的化合物包含烯屬雙鍵或其他具有幾何不對稱性的中心時，并且除非另外指明，否則這些化合物旨在包括E和Z兩種幾何同分異構(gòu)體。同樣地，還旨在包括所有互變異構(gòu)形式。
本發(fā)明的化合物還可以在組成這類化合物的一個或更多個原子上包含非天然比例的原子同位素。舉例來說，這些化合物可以用放射性同位素來放射性標(biāo)記，例如像氘、氚 (3H)、碘-125 (125I)以及碳-H(14C)。本發(fā)明化合物的所有放射性或非放射性同位素變體均旨在被涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。II.前言
苯基型相在增強(qiáng)與多種芳香族化合物的相互作用的方面通常是優(yōu)越的。本發(fā)明載體的獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)因獨(dú)特的選擇性而進(jìn)一步擴(kuò)大了芳香族相互作用，同時維持了足夠的疏水相互作用以及水性相容性。
本發(fā)明提供了具有多種獨(dú)特色譜特性的多種組合物，這些組合物可用作固定相用于多種色譜應(yīng)用，如高效液相色譜(HPLC)和固相萃取(SPE)。在示例性實施方案中，本發(fā)明的組合物在同一種色譜材料內(nèi)納入反相(RP)和芳香族堆積能力。
由本發(fā)明提供的固定相的好處包括I.這些組合物提供了獨(dú)特的選擇性。舉例來說，這些組合物可以被用于在同一個分析內(nèi)使用反相和芳香族堆積模態(tài)進(jìn)行保留和分離。3.本發(fā)明組合物的選擇性可以通過改變芳香族堆積部分或連接物的化學(xué)組成來調(diào)節(jié)。4.這些組合物與高水性條件相容(例如，在100%水性條件下對去濕作用具抗性)。參見，例如圖7。5.這些組合物不僅可用于制造分析型分離柱，還可用于研發(fā)新型固相萃取(SPE)應(yīng)用。因此，本發(fā)明提供了一種使用本發(fā)明的組合物來進(jìn)行SPE(例如，加速的溶劑萃取 (ASE))的方法。該方法包括使本發(fā)明的固體載體與一種樣品相接觸，從而使得該樣品的至少一種組分吸附在該固體載體上；任選地去除至少一種未吸附的(或吸附強(qiáng)度較低的) 樣品組分，并且使該所吸附的樣品組分和該固體載體與用于該所吸附樣品的一種溶劑相接觸，從而將該所吸附樣品組分從該固體載體中洗脫出。7.這些組合物可以與其他色譜填充材料相摻混，以便產(chǎn)生用于分離和SPE柱的多種新穎填充材料。8.這些組合物可以用通用、容易并且經(jīng)濟(jì)節(jié)約的方式來制備。配體的量、它的連接物長度和組成、以及芳香族堆積部分的身份(identity)在使用具有不同表面積和粒徑、不同配體結(jié)構(gòu)、和/或不同表面化學(xué)性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)固體載體的情況下是容易調(diào)節(jié)的，以便在固體載體上形成層。III.組合物
本發(fā)明提供了一種組合物，包括(a) —種固體載體；以及(b)與該固體載體共價結(jié)合的多種有機(jī)配體。在不同實例中，這些配體包括一個具有反相色譜特性的連接物與一個與芳香族分析物(例如，通過堆積)相互作用的基團(tuán)的組合。
在下文描述了可用在這些組合物中的示例性固體載體和有機(jī)配體以及本發(fā)明的方法。固體載體
本發(fā)明的固體載體(基質(zhì))可以是任何固體材料，并且可以任選地包括多個孔 (例如，可用作固定相/填充材料用于色譜的那些材料)。在一個實例中，該固體載體包括無機(jī)(例如，硅石)材料。在另一個實例中，該固體載體包括有機(jī)(例如，聚合)材料(例如，合成樹脂)。在又另一個實例中，該固體載體包括一種混雜的無機(jī)-有機(jī)材料。該基質(zhì)優(yōu)選地在用于對應(yīng)的分離的溶劑系統(tǒng)中不可溶。
在一個實施方案中，該固體載體包括金屬氧化物或類金屬氧化物。示例性基質(zhì)包括基于娃石(例如，氧化娃，SiO2)、基于鈦白(titania)(例如,氧化鈦，TiO2)、基于鍺(例如，氧化鍺)、基于錯石(zirconia)(例如,氧化錯，ZrO2)、基于帆土(例如,氧化招，Al2O3) 的材料或其混合物。其他基質(zhì)包括交聯(lián)和未交聯(lián)的聚合物、碳化材料以及金屬。多種基質(zhì)還可以結(jié)合有聚合網(wǎng)絡(luò)、溶膠-凝膠網(wǎng)絡(luò)或其混雜形式。在一個實施方案中，該基質(zhì)是一種基于硅石的基質(zhì)。示例性的基于硅石的基質(zhì)包括硅膠、玻璃、多種溶膠_凝膠、多種聚合物 /溶膠_凝膠混雜物、多種核殼結(jié)構(gòu)以及多種硅石單塊材料。
在本發(fā)明中可用作有機(jī)基質(zhì)的示例性合成樹脂描述于Stevens等人的美國專利 4，927，539、Stevens 等人的美國專利 4，351，909、Stevens 等人的美國專利 4，519，905、 Barretto等人的美國專利4，383，047和美國專利5，532，279中，這些專利的披露內(nèi)容各自出于所有目的通過引用結(jié)合在此。
固體載體可以由任何合成樹脂材料形成。示例性合成聚合物離子交換樹脂包括聚 (苯酚-甲醛)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚腈、胺-表氯醇共聚物、苯乙烯在聚乙烯或聚丙烯上的接枝聚合物、聚(2-氯甲基-1，3-丁二烯)、聚(乙烯基芳香族)樹脂(如衍生自以下各項的那些樹脂苯乙烯、α -甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘或乙烯基吡啶)、丙烯酸和甲基丙烯酸的相應(yīng)酯、以及類似的不飽和單體、單亞乙烯基單體(包括含單亞乙烯基環(huán)的氮雜環(huán)化合物)、以及以上樹脂的任何共聚物。另外的實例包括基于丙烯酸縮水甘油酯和基于甲基丙烯酸縮水甘油酯的材料(例如，甲基丙烯酸2-縮水甘油氧基乙酯、乙烯基苯甲基縮水甘油醚、2- (4-乙烯基苯甲氧基)乙基縮水甘油醚)，以及衍生自以下各項的那些材料乙烯基苯甲基氯化物、乙烯基苯甲醇、2-(4-乙烯基苯甲氧基)乙醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯甲酰胺。
以上材料中的任何一種可以任選地與結(jié)合有多個離子或可離子化(以及任選地反相)官能團(tuán)的多種單體進(jìn)行共聚?？梢匀芜x地用結(jié)合有多個離子或可離子化以及任選地反相的官能團(tuán)的一種適合的配體對以上材料中的任何一種進(jìn)行官能化。
在一個實施方案中，載體包含多種交聯(lián)的聚合物或共聚物。一種示例性的共聚物是苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(例如，PS-DVB)。在一個實例中，該苯乙烯-二乙烯基苯共聚物包含按重量計約0%至約100%之間的二乙烯基苯單體。在另一個實例中，該苯乙烯-二乙烯基苯共聚物包含按重量計約25%至約80%之間的二乙烯基苯單體。該共聚物可以例如根據(jù) Ikada 等人,Journal of Polymer Science,第 12 卷，1829-1839 (1974)的方法或如在Meitzner等人的美國專利4，382，124中所描述來制備。
在一個實例中，固體載體包括硅石_、礬土 _、鋯石-或鈦白_聚合樹脂混雜材料。示例性硅石-有機(jī)混雜物描述于美國專利6，528，167和美國專利申請公開 2006/0070937 (申請序列號11/240，695)中，這些專利的披露內(nèi)容出于所有目的通過引用結(jié)合在此。
在一個實例中，本發(fā)明的固體載體通過熟知的懸浮聚合技術(shù)而形成。在這個實例中，這些顆粒典型地由一種單體混合物產(chǎn)生,該混合物在將與這些顆粒相接觸的溶劑中不可溶。示例性基質(zhì)是通過在一種適合的乳化劑存在下，加熱并且攪拌多種單體在一種適合的溶劑中的懸浮液而形成的?？商娲?，可以通過懸浮、本體或溶液方法來進(jìn)行聚合，接著通過機(jī)械裝置(例如，球磨機(jī)、棒磨機(jī)或類似的裝置)將樹脂研磨成所希望的大小。
固體載體可以具有任何形式，包括微粒(例如，呈球形、基本上呈球形；例如，樹脂珠粒)、薄片、大塊、塊料、單塊以及類似的形式。當(dāng)該基質(zhì)呈微粒形式時，這些顆粒(例如， 不規(guī)則形狀或珠粒狀，例如，基本上呈球形)具有中值粒徑(即，直徑)。在一個實例中，基質(zhì)(例如球形硅膠)的中值粒徑是在約O. I (例如，硅石微球體)與約10，000 μ m(微米) 之間。在一個實例中，基質(zhì)的中值粒徑是在約I與約5000微米之間、在約I與約1000微米之間、在約I與約500微米之間、在約I與約400微米之間、在約I與約300微米之間、在約 I與約200微米之間、或在約I與約100微米之間。在又另一個實例中，基質(zhì)的中值粒徑是在約I與約80微米之間、在約I與約70微米之間、在約I與約60微米之間、在約I與約50 微米之間、在約I與約40微米之間、在約I與約30微米之間、在約I與約20微米之間、或在約I與約10微米之間。在其他實例中，基質(zhì)的中值粒徑是在約10與約100微米之間、在約10與約80微米之間、在約40與約200微米之間、在約40與約100微米之間、在約40與約80微米之間、在約60與約200微米之間、在約60與約100微米之間、在約70與約200微米之間、在約80與約200微米之間、在約100與約200微米之間、在約200與約600微米之間、在約200與約500微米之間、或在約200與約400微米之間。在一個具體的實例中，基質(zhì)是基于硅石(例如，硅膠)的并且具有在約40與80微米之間的中值粒徑。粒徑還可以用如泰勒等價標(biāo)度上所定義的“篩目”來測量(顆粒越小，篩目數(shù)越高)。典型的篩目特征在約10與600之間的范圍內(nèi)。總體而言，適用在任何填充床色譜應(yīng)用(例如，LC、HPLC或超高壓色譜)中的基質(zhì)顆粒均適合用在本發(fā)明的組合物之中。
在不同實例中，載體呈微粒形式，并且將多個載體顆粒放置在填充床中。舉例來說，用載體顆粒來填充塑料或金屬柱。
在其他實例中，基質(zhì)顆粒是基本上“單分散的”或基本上“均勻分散的”，這表明了這些顆粒中的大部分(例如,這些顆粒的80%、90%或95% )的粒徑不會在中值粒徑(M) 以下或以上實質(zhì)上(例如，不超過50% )變化。在一個示例性的單分散基質(zhì)顆粒群體中，這些顆粒中的90%具有在約O. 5XM與約I. 5XM之間的平均粒徑。
在另一個實例中，基質(zhì)是一種無機(jī)或有機(jī)單塊。在一個實例中，固體載體包括一種硅石單塊。在另一個實例中，固體載體包括一種礬土單塊。在又另一個實例中，固體載體包括一種鋯石單塊。在另一個實例中，固體載體包括一種鈦白單塊。示例性的基于有機(jī)組合物的單塊材料和制備這類材料的方法描述于美國專利5，130，343 ;5，929，214 ;5，728，457 ； 5，260，094 ;6，887，384 ;5，334，310 ;7，303，671 ;5，453，185 以及 7，074，331 中，這些專利的披露內(nèi)容出于所有目的通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此。
當(dāng)使用一種多孔基質(zhì)時，該基質(zhì)的孔可以具有任何大小。在一種典型的基質(zhì)中，平均孔徑大小等于或小于下文在此所述的微球體。標(biāo)稱的孔徑大小典型地以埃(IO-ltVA) 來測量。在一個實例中，基質(zhì)孔的平均直徑是在約I與約5000 A.之間。在另一個實例中， 基質(zhì)孔的體積平均直徑是在約10與約5000 A之間、在約10與約4000 A之間、在約10與約3000人之間、在約10與約2000 A之間、在約10與約1000人之間、在約10與約800 A-之間、在約10與約600人之間、在約10與約400人Z間、在約10與約200 A.之間、在約10 與約100 A之間、在約20與約200人之間、在約20與約100 A之間、在約30與約200 A.之間、在約30與約100 A之間、在約40與約200人之間、在約40與約100人之間、在約50與約200人之間、在約50與約100 A之間、在約60與約200人之間、在約60與約100人之間、 在約70與約200人之間、在約70與約100人之間、在約80與約200人之間、在約ioo與約 200 A.之間、在約ioo與約300 A之間、在約ioo與約400 A.之間、在約ioo與約500 A之間、在約200與約500人:t間、或在約200與約600 A之間。
基質(zhì)的比表面積典型地在約O. I與約2，OOOmVg之間。舉例來說，基質(zhì)的比表面積是在約I與約1，OOOmVg之間、在約I與約800m2/g之間、在約I與約600m2/g之間、在約 I與約400m2/g之間、在約I與約200m2/g之間、或在約I與約100m2/g之間的樹脂。在另一個實例中，基質(zhì)的比表面積是在約3與約1，000m2/g之間、在約3與約800m2/g之間、在約3與約600m2/g之間、在約3與約400m2/g之間、在約3與約200m2/g之間、或在約3與約 100m2/g之間的樹脂。在又另一個實例中，基質(zhì)的比表面積是在約10與約1，000m2/g之間、 在約10與約800m2/g之間、在約10與約600m2/g之間、在約10與約400m2/g之間、在約10 與約200m2/g之間、或在約10與約100m2/g之間的樹脂。
在一個實例中，該基質(zhì)包括可負(fù)或正離子化或帶電荷的基團(tuán)，并且這些可離子化基團(tuán)是通過與過量的配體或與另一種試劑反應(yīng)而被“封端”的。
在不例性實施方案中，基質(zhì)適合于使用一種有機(jī)配體進(jìn)行化學(xué)改性。在一個實例中，該基質(zhì)是一種有機(jī)聚合基質(zhì)。可以使用一種有機(jī)配體，通過利用聚合物上存在的多個官能團(tuán)來對這類基質(zhì)進(jìn)行改性。在一個實例中，該聚合物是經(jīng)過一種結(jié)合有氨基或羧酸基的配體官能化了的苯乙烯與二乙烯基苯的共聚物(PS-DVB)。該配體可以由包含硫醇基的前體獲得?？梢栽谝环N自由基引發(fā)劑(如2，2' _偶氮雙(2-甲基丙腈))存在下，將該硫醇類似物與該聚合物一起加熱。
在另一個實例中，基質(zhì)是一種無機(jī)基質(zhì)，如硅石?？梢允褂枚喾N反應(yīng)性甲硅烷基配體來對硅石進(jìn)行共價改性。
下文描述了多種示例性配體以及將它們連接至基質(zhì)的多種方法。配體
在本發(fā)明的不同實例中，使用至少一種類型的有機(jī)配體對基質(zhì)進(jìn)行共價改性。在一個實例中，該配體包括能夠參與和一種樣品中的一種或多種分析物進(jìn)行芳香族堆積的至少一個基團(tuán)。示例性芳香族堆積基團(tuán)包括平面芳香族部分，例如，芳基、雜芳基以及另一個部分(例如亞胺)與一個芳香族部分相稠合的多種部分。一種示例性芳香族堆積部分是芳基或雜芳基酰亞氨基部分。
在一個示例性實施方案中，用于制備本發(fā)明的固定相的配體包括根據(jù)化學(xué)式(I) 或(II)的部分
權(quán)利要求
1.一種組合物，包括一種固體載體，該固體載體具有一個外表面；多種有機(jī)配體，包含通過包含至少6個碳原子的一個連接物共價結(jié)合至所述外表面上的一個芳香族酰亞氨基部分。
2.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述固體載體是一種顆粒。
3.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述載體包括一種流通單塊。
4.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述載體呈微粒形式，并且其中將許多載體顆粒放置在一種填充床中。
5.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述載體包括選自以下各項的一個成員硅石、礬土、鈦白、鋯石以及其組合。
6.如權(quán)利要求I
7.如權(quán)利要求I
8.如權(quán)利要求I
9.如權(quán)利要求I 的一個成員
10.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述配體包含一條烷基鏈，該烷基鏈具有至少11 個順序的碳原子。
11.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中所述的順序的碳原子中的至少兩個是選自以下各項的一個環(huán)的一部分取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、以及取代或未取代的環(huán)燒基。
12.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述配體包含一條烷基鏈，該烷基鏈具有足夠的長度以賦予所述組合物以反相色譜特性。
13.如權(quán)利要求I所述的組合物，在一種流通床中適合于用作一種色譜介質(zhì)。
14.一種色譜柱，該色譜柱填充有包括如權(quán)利要求I所述的組合物的一種分離介質(zhì)。
15.一種用于制備用于分離液體樣品中的分析物的組合物的方法，所述方法包括將多種配體共價鍵合至一種固體載體,所述配體包含含有一個酰亞氨基部分的一個芳香族部分、與所述固體載體反應(yīng)的一個反應(yīng)性基團(tuán)、以及使所述酰亞氨基部分與所述反應(yīng)性基團(tuán)進(jìn)行共價結(jié)合的一個連接物。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述載體包括一種流通單塊。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述載體包括硅石、礬土、鈦白、鋯石或其組合。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述載體包括硅石。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述載體包括硅膠。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述載體包括一種聚合的合成有機(jī)聚合物。
21.一種色譜方法,包括使一種液體流過一種分離介質(zhì)的床，該分離介質(zhì)包括如權(quán)利要求I所述的組合物。
22.如權(quán)利要求21所述的色譜方法，其中所述液體包含陰離子、陽離子以及不帶電荷的分子，各自基本上由所述分離介質(zhì)所保留。
23.一種分離液體樣品中的分析物的方法，包括使所述液體樣品流過一種色譜介質(zhì)，該色譜介質(zhì)包括根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了可用作固定相用于多種色譜應(yīng)用(如高效液相色譜(HPLC)和固相萃取(SPE))的多種組合物。這些組合物提供了與一種樣品的多種組分進(jìn)行的強(qiáng)芳香族和疏水性相互作用。此外，本發(fā)明提供了多種新型硅烷的組合物、它們在一種固體基質(zhì)(如硅石)上固定以形成多種新型固定相。
文檔編號B01D15/32GK102939140SQ201180024810
公開日2013年2月20日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者劉曉東, 陳錦華, C.A.波爾 申請人:迪奧內(nèi)克斯公司