联二萘胺印迹的电色谱整体柱的制备*

黄艳萍1，3 崔玉红2 汤华3 郝兰芳1 刘照胜1

1天津医科大学药学院，天津，300070
2天津大学力学系，天津，300072
3 天津市生命科学中心实验室，300070
（1College of Pharmacy, Tianjin Medical University, Tianjin 300070, China
2Department of Mechanics, Tiaijin University, Tianjin 300072，China
3Tianjin Life Science Research Center, Tianjin Medical University, Tianjin 300070, China）

   分子印迹（Molecular Imprinting）是合成对某一种特定分子（印迹分子）具有选择性的聚合物的方法。它是将功能单体在印迹分子的存在下发生聚合反应，洗脱除去印迹分子后,形成的聚合物内部具有与印迹分子成互补结构的孔穴,对所印迹的分子具有“记忆”功能。目前它在分离技术、人造酶体系、化学仿生传感器、临床分析等领域得到应用[1-6]，具有广阔的发展前景。
    毛细管电色谱（Capillary Electrochromatography,CEC）是近十几年迅速发展起来的一种新型微分离技术，它是高效液相色谱和高效毛细管电泳这两种高效分离技术有机结合的产物，兼具二者高选择性及高柱效、高分辨率、快速、微量的优点，开辟了微分离技术的新途径，因此受到广泛关注。电色谱柱现在的主要形式为填充柱，但由于须制备柱塞，不仅在安装时易在柱塞处折断，而且柱塞的不均匀性是运行过程中产生气泡的重要根源，从而导致柱子报废。填充柱在技术上遇到的上述困难促使了其他毛细管柱制备技术的发展。原位制备的整体毛细管柱即是其中之一。所谓整体柱(monolithic column)，是一种用有机或无机聚合方法在色谱柱内进行原位聚合的连续床固定相。整体柱具有制备方法简单，渗透性好的特点，可避免常规填充柱柱塞的制作难题，并排除了由柱塞产生的气泡烦恼，是当前电色谱研究中的前沿课题[7-8]。
    联二萘胺是具有C2对称因素的手性试剂和手性催化剂的重要前体，已有人研究过毛细管电泳对其拆分 [9]，但分离时间较长。本文首次将电色谱整体柱技术与分子印迹结合起来，制备了R-联二萘酚印迹的整体柱，在电色谱条件下对联二萘胺对映体进行了分离。

1、实验部分
1.1试剂与仪器 甲基丙烯酸（MAA，分析纯，北京东环化工厂）、甲基丙烯酸-三甲氧基硅烷丙基酯（MPS）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA，化学纯，苏州安立化工厂）、乙腈（色谱纯，廊坊兴科化工厂）、甲苯（分析纯）、乙酸（分析纯）、乙酸钠（分析纯）、R及S构型联二萘胺（BNA，99%，Aldrich公司）、异辛烷（分析纯，北京化学试剂公司）、偶氮二异丁腈（AIBN）（分析纯，天津市福晨化学试剂厂）。石英毛细管（100m i.d.375m o.d.，河北永年光纤厂）。
高效毛细管电泳仪P/ACETMMDQsystem（Beckman公司），配备P/ACETMMDQ色谱工作站。
1.2 毛细管内壁处理 先用1mol/LNaOH溶液冲洗毛细管30min，再用水冲洗30min。注入0.4%MPS的6mmol/L乙酸溶液，室温下反应1.5h。用水冲净后，氮气吹干。
1.3印迹整体柱的制备 称取R-联二萘胺8.42 mg，AIBN 4.32 mg，取MAA 30l，EDMA 270l，甲苯622l，异辛烷156l，混合物超声10min后注入已处理好的毛细管中，用橡胶塞封住毛细管两端，并用真空脂密封，置于53℃水浴中反应。5 h后取出毛细管，用流动相冲洗，除去未反应的单体和印迹分子。毛细管柱经氮气吹干，于室温保存待用。
1.4 电色谱 电色谱在P/ACETMMDQ毛细管电泳仪上进行。流动相为乙腈：50 mmol/L乙酸-乙酸钠缓冲液（pH = 4.0）= 80：20。毛细管柱有效长度为20cm。检测波长为254 nm，柱温25℃。压力进样，0.1psi (约6.9kpa)，3 sec。分离电压10kV。
2、结果与讨论
2. 1 分子印迹聚合物的电色谱评价
在一定的电色谱条件下实现了R-联二萘胺对映异构体的分离，其分离情况如图所示。

外消旋联二萘胺在印迹柱上的电色谱分离图

3、结论
   以甲基丙烯酸为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯作交联剂，在毛细管内合成了R-联二萘胺印迹聚合物整体柱。电色谱分析结果表明R-联二萘胺印迹整体柱具有手性拆分能力分离。优化的聚合和电色谱条件在进一步的考察中。

中文摘要

   本文报告了分子印迹毛细管电色谱整体柱的制备。联二萘胺作为印迹分子在热引发条件下聚合，其中甲基丙烯酸为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，甲苯和异辛烷为致孔剂。联二萘胺对映体在印迹整体柱上得到了分离，Rs值可达0.9，印迹分子柱效最高达8,000 plates/m。

关键词：电色谱，整体柱，分子印迹，联二萘胺，对映体分离

Capillary Electrochromatography with Molecular Imprint-based Monolithic Column for Enantiomer Separation of 1,1’-binaphthyl-2,2’-diamine

Abstract Preparation of stationary phases of predetermined selectivity for use in capillary electrochromatography by molecular imprinting was reported. Molecular imprinting of (R)- 1,1’-binaphthyl-2,2’-diamine (BNA) was done using an in situ thermal-initiated polymerization process. Methacrylic acid was used as functional monomer and ethylene glycol dimethacrylate as cross-linking monomers in the presence of a porogenic solvent consisting of toluene and isooctane. Resolution of the enantiomer of BNA was obtained with the resolution factor（Rs）of 0.9 and column efficiencies of up to 8,000 plates/m for the retained peaks.

Keyword : CEC , monolithic column , molecular imprinting, 1,1’-binaphthyl-2,2’-diamine, enantiomer separation

参考文献

1. Mosbach K, Ramstrom O, Biotechnology, 1996,14(2):163-170
2. Kampe M, Mosbach K, J Chromatogr A,1995, 691（1-2）:317-323
3.Martin-Esteban A. Fresenius J Anal Chem 2001，370(7):795-802.
4.Andersson L I, J Chromatogr B Biomed Sci Appl 2000,745(1):3-13.
5.Andersson L I, J Chromatogr B Biomed Sci Appl 2000;739(1):163-73.
6. Sellergren B, Trends Anal. Chem.,1997,16(6):310-320.
7. Svec F, Peters E C, Sýkra D, et al., J High Resol Chromatogr., 2000,23(1):3- 18.
8. Zou H., Huang X., Ye M., et al., J Chromatogr A, 2002, 954(1-2):5-32
9. Pena M S, Zhang Y, Warner I M, Anal Chem, 1997, 69(18):3239-3242
10. Schweitz L，Andersson L I, Nilsson S, Anal Chem, 1997, 69(7):1179-1183
11. Schweitz L，Andersson L I, Nilsson S, J Chromatogr A, 1997,792(1-2):401-409
12. Spégel P, Schweitz L，Nilsson S, Eletrophoresis, 2001, 22(17):3833-3841
13. Schweitz L，Andersson L I, Nilsson S, Eletrophoresis, 1997,18(5)：884-890