本發明涉及高效液相色譜固定相領域，尤其涉及一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質及其制備方法。
背景技術：
高效液相色譜(hplc)以其高效、高速、高分辨率等優勢而成為復雜樣品分離分析的重要手段，已在農藥殘留、食品安全、生產過程監控、蛋白組學和代謝組學等方面得到了廣泛應用。高效和快速分離分析始終是色譜工作者追求的目標。
近年來，基于亞2微米色譜填料的超高壓液相色譜技術和基于表面多孔型核殼填料的快速分離技術使hplc進入了快速分析的全新時代。雖然亞2微米填料用于hplc的快速分離顯示出明顯的優越性，但通過進一步降低全多孔球形硅膠的粒度來實現更高的分離效率存在著很大的局限性。隨著填料粒徑的減小，柱壓顯著上升，大大提高了儀器的耐壓要求，色譜柱裝填的難度也顯著提高；流動相產生的摩擦熱效應也導致柱床徑向溫度差增大，進而造成色譜峰展寬，嚴重限制了柱效的提高。
目前解決這一問題的主要途徑是整體柱技術和表面多孔型核殼填料。整體柱具有通透性高、多孔結構和大比表面積等優點，使分離分析可達到高效快速、高通量、低背壓等要求，很適合高通量分析和快速分離。但硅膠整體柱存在徑向不均一性，批次產品間重現性較差，機械穩定性較弱等缺點；聚合物整體柱還存在對有機溶劑溶脹、對小分子分離柱效低的問題，這些不足限制了整體柱的發展。而表面多孔型核殼填料，在目前市場上均為硅膠材料，常見的表面多孔型核殼填料是由無孔硅膠核與多孔硅膠殼組成，雖然硅膠材料具有機械強度高，表面改性劑品種多等優點，但同時也有適用ph范圍較窄、配基容易脫落等缺點。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的制備方法，得到的色譜介質的系統背壓僅為使用亞2微米全多孔填料超高效液相色譜系統的約一半，具有較窄的粒徑分布和擴散路徑，可以同時減小軸向和縱向擴散，以更短的柱長和較高的流速達到快速、高效的分離，使得本發明得到的色譜介質在常規液相儀器上就可以實現超高效液相色譜的分離效果。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質，該色譜介質具有無孔聚合物內核和多孔聚合物殼層。
最優的，所述無孔聚合物內核是采用分散聚合法制備得到的微米級單分散無孔聚合物微球；所述多孔聚合物殼層是用懸浮聚合法制得。
最優的，所述多孔聚合物殼層是將單體、交聯劑、引發劑及致孔劑制成超細微乳濁液有機相，并使有機相均勻附著在無孔聚合物內核表面，最后采用熱引發聚合反應的方式使有機相在無孔聚合物內核表面固化下來得到。
一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的制備方法，包括以下步驟：
制備無孔聚合物內核：將配制單體a、引發劑a、穩定劑a、反應介質a混合成混合液，將混合液進行分散聚合反應，得到含有聚苯乙烯無孔微球的混合物，含有聚苯乙烯無孔微球的混合物中的固體顆粒即為聚苯乙烯無孔微球；
制備多孔聚合物殼層：將聚苯乙烯無孔微球分散于表面活性劑溶液中后，加入含有單體b、交聯劑b、引發劑b、致孔劑b、表面活性劑的超細微乳濁液有機相，常溫攪拌至吸附完全，然后進行懸浮聚合反應，得到單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質。
最優的，所述制備無孔聚合物內核步驟具體為，將配制單體a、引發劑a、穩定劑a、反應介質a混合成混合液，其中配制單體a是苯乙烯，引發劑a是過氧化苯甲酰，穩定劑a是聚乙烯吡咯烷酮，反應介質a是無水乙醇，將混合液超聲至透明并通氮氣，然后將混合液置于旋轉和加熱裝置上，將混合液進行分散聚合反應，得到含有聚苯乙烯無孔微球的混合物，含有聚苯乙烯無孔微球的混合物中的固體顆粒即為聚苯乙烯無孔微球。
最優的，所述制備無孔聚合物內核步驟具體為，將配制單體a、引發劑a、穩定劑a、反應介質a混合成混合液，混合液包括20質量份的配制單體a，0.5質量份的引發劑a，1質量份的穩定劑a，78.5質量份的反應介質a，將混合液超聲至透明，然后通入氮氣時間10分鐘，然后混合液置于120轉/min的旋轉和加熱裝置上，于60～80℃下進行分散聚合反應12～24h，得到含有聚苯乙烯無孔微球的混合物，含有聚苯乙烯無孔微球的混合物中的固體顆粒即為聚苯乙烯無孔微球。
最優的，所述無孔聚合物微球制備步驟具體中，抽濾除去得到的含有聚苯乙烯無孔微球混合物中的溶劑，剩下的固體顆粒為聚苯乙烯無孔微球，使用乙醇充分洗滌固體顆粒，然后固體顆粒經過真空干燥后即為單分散的聚苯乙烯無孔微球。
最優的，所述制備多孔聚合物殼層步驟具體為，將1質量份的聚苯乙烯無孔微球分散于20～40質量份的濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉溶液中后，加入超細微乳濁液有機相，超細微乳濁液有機相包括單體b、交聯劑b、引發劑b、致孔劑b、表面活性劑，其中單體b是甲基丙烯酸環氧丙脂，交聯劑b是二甲基丙烯酸乙二醇酯，引發劑b是過氧化苯甲酰，致孔劑b是環己醇，表面活性劑包括陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑，進行懸浮聚合反應，得到單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質。
最優的，所述陰離子型表面活性劑是濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉，所述非離子型表面活性劑是濃度為5％的聚乙烯醇；超細微乳濁液有機相包括0.3～0.7質量份的甲基丙烯酸環氧丙脂、0.3～0.7質量份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、1/30～1/20質量份的過氧化苯甲酰，0.5～1.5質量份的環己醇、60～90質量份的濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉、20～40質量份的濃度為5％的聚乙烯醇。
最優的，所述制備多孔聚合物殼層步驟中，將聚苯乙烯無孔微球分散于表面活性劑溶液中后，加入完全乳化的超細微乳濁液有機相，常溫攪拌10～12小時至吸附完全，然后置于60～80℃下進行懸浮聚合反應12～24h。
由上述技術方案可知，本發明提供的單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的制備方法，采用簡單易行的方法首次合成了一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質，該介質制備簡單、合成成本低、使用壽命長、分離效果好；該色譜介質可在常規液相色譜系統實現超高效液相色譜的分離效果，而且相比于表面多孔硅膠介質有更寬的適用ph范圍和更高的鍵合量。
附圖說明
附圖1：是單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的無孔聚合物內核顯微鏡下的照片。
附圖2：是單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質顯微鏡下的照片。
附圖3：單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的c18色譜柱(a)與亞2微米全多孔商品c18柱(b)用于標準蛋白分離的對比圖。
具體實施方式
結合本發明的附圖，對發明實施例的技術方案做進一步的詳細闡述。
一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質，該色譜介質具有無孔聚合物內核和多孔聚合物殼層。其中無孔聚合物內核是采用分散聚合法制備得到的微米級單分散無孔聚合物微球。所述多孔聚合物殼層是用懸浮聚合法制得，即多孔聚合物殼層是將單體、交聯劑、引發劑及致孔劑制成超細微乳濁液有機相，并使有機相均勻附著在無孔聚合物內核表面，最后采用熱引發聚合反應的方式使有機相在無孔聚合物內核表面固化下來得到。
一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的制備方法，包括以下步驟：
s1：制備無孔聚合物內核：
將配制單體a、引發劑a、穩定劑a、反應介質a混合成混合液，混合液包括20質量份的配制單體a，0.5質量份的引發劑a，1質量份的穩定劑a，78.5質量份的反應介質a，其中配制單體a是苯乙烯，引發劑a是過氧化苯甲酰，穩定劑a是聚乙烯吡咯烷酮，反應介質a是無水乙醇，將混合液超聲至透明，然后通入氮氣時間10分鐘，然后混合液置于120轉/min的旋轉和加熱裝置上，于60～80℃下進行分散聚合反應12～24h，得到含有聚苯乙烯無孔微球的混合物，含有聚苯乙烯無孔微球的混合物中的固體顆粒即為聚苯乙烯無孔微球。
抽濾除去得到的含有聚苯乙烯無孔微球混合物中的溶劑，剩下的固體顆粒為聚苯乙烯無孔微球，使用乙醇充分洗滌固體顆粒，然后固體顆粒經過真空干燥后即為單分散的聚苯乙烯無孔微球。
s2：制備多孔聚合物殼層：
將1質量份的聚苯乙烯無孔微球分散于20～40質量份的濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉溶液中后，加入完全乳化的超細微乳濁液有機相，超細微乳濁液有機相包括0.3～0.7質量份的甲基丙烯酸環氧丙脂、0.3～0.7質量份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、1/30～1/20質量份的過氧化苯甲酰，0.5～1.5質量份的環己醇、60～90質量份的濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉、20～40質量份的濃度為5％的聚乙烯醇，常溫攪拌10～12小時至吸附完全，然后置于60～80℃下進行懸浮聚合反應12～24h，得到單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質。
實施例1：
一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的制備方法，包括以下步驟：
s1：制備無孔聚合物內核：
將20克的配制單體a苯乙烯、0.5克的引發劑a過氧化苯甲酰、1克的穩定劑a聚乙烯吡咯烷酮、100ml反應介質a無水乙醇混合成混合液，將混合液超聲至透明，即完全溶解，然后通入氮氣時間10分鐘，然后混合液置于120轉/min的旋轉和加熱裝置上，于70℃下進行分散聚合反應24h，得到含有聚苯乙烯無孔微球的混合物，含有聚苯乙烯無孔微球的混合物中的固體顆粒即為聚苯乙烯無孔微球。
抽濾除去得到的含有聚苯乙烯無孔微球混合物中的溶劑，剩下的固體顆粒為聚苯乙烯無孔微球，使用乙醇充分洗滌兩次固體顆粒，然后固體顆粒經過真空干燥后即為單分散的聚苯乙烯無孔微球。
s2：制備多孔聚合物殼層：
將10克的聚苯乙烯無孔微球分散于30ml濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉溶液中混合均勻后，加入使用超聲完全乳化的超細微乳濁液有機相，超細微乳濁液有機相包括8ml的甲基丙烯酸環氧丙脂、8ml的二甲基丙烯酸乙二醇酯、0.5克的過氧化苯甲酰，16ml的環己醇、140ml質量份的濃度為0.5％的十二烷基硫酸鈉、50ml的濃度為5％的聚乙烯醇，常溫攪拌10～12小時至吸附完全，然后置于70℃下進行懸浮聚合反應12～24h，得到單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質。
將得到的單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質裝柱，以亞2微米全多孔商品柱作為對照，在離子交換模式下對五種標準蛋白進行分離。
本發明所述單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質粒徑2.5微米，孔徑22納米；亞2微米全多孔商品柱acquityuplcbehc18column，粒徑1.7微米，孔徑13納米。
分離條件如下所述：
流動相：a液是水和0.1％三氟乙酸；b液是乙腈和0.1％三氟乙酸，線性梯度洗脫，初始時流動相a占流動相總體積的73％，流動相b占流動相總體積的27％，接下來的1.5min內流動相a占流動相總體積的份數降至0％，流動相b占流動相總體積的份數升至100％，流速為1.0ml/min，對核糖核酸酶a、細胞色素c、溶菌酶、牛血清白蛋白、卵清蛋白五種蛋白質實現了良好的分離，分離結果如附圖3所示，圖中1為核糖核酸酶a，2為細胞色素c，3為溶菌酶，4為牛血清白蛋白，5為卵清蛋白，可以看出本發明所述單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質與亞2微米全多孔商品柱相比有更快的分離速度，峰形也更好，重要的是亞2微米全多孔商品柱的反壓達到4000psi以上，本產品的反壓僅2100psi左右。
綜上所述，本發明提供的單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質的制備方法，采用簡單易行的方法首次合成了一種單分散表面多孔的核殼型聚合物色譜介質，該介質制備簡單、合成成本低、使用壽命長、分離效果好；該色譜介質可在常規液相色譜系統實現超高效液相色譜的分離效果，而且相比于表面多孔硅膠介質有更寬的適用ph范圍和更高的鍵合量。