CN102940980B - 一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用 - Google Patents
一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于有机聚合材料的色谱研究领域，公开了一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法及应用。该方法包括以下步骤：以单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐为功能单体，将其与交联剂、生孔剂和引发剂混合，进行热催化反应，在石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。所得色谱柱亲水作用区间比一般亲水性色谱柱大；有机流动相用量少，环境污染少；制备工艺简单，成本低；柱压低，适合极性化合物快速分离。
Description
技术领域
本发明属于有机聚合材料的色谱研究领域，特别涉及一种通过热聚合技术原位制备亲水性有机聚合物整体柱的方法及应用。
背景技术
众所周知，液相色谱及联用技术已广泛应用在环境、医学和生命科学等领域，关于其核心元件色谱分离介质及分析功能的研究也日渐深入。近年来，新型色谱固定相整体材料，因具有高通透性、低柱压、传质速度快、制备简单等优点，已经成为研究热点之一，且已成功在反相色谱、离子交换色谱、亲和色谱等分离模式中应用，有效地分离了氨基酸、多肽、蛋白质、多肽和类固醇等多类化合物。根据整体材料制备功能单体的不同，主要分为三大类：有机聚合物整体柱、硅胶整体柱和杂化整体柱[Zou H,Huang X,Ye M,Luo Q.Monolithicstationary phases for liquid chromatography and capillary electrochromatography.JChromatogr A.2002;954(1-2):5-32.]。因有机聚合物整体柱制备通常只有一个相，故其制备最容易，选择自然更多，大大地拓展了应用范围，特别在生物分析方面。亲水性液相色谱柱是亲水性液相色谱的核心部件，直接决定了色谱的分离效果。自1990年亲水性液相色谱（Hydrophilic interaction chromatography,HILIC）被首次提出后[Alpert AJ.Hydrophilic-interaction chromatography for theseparation of peptides,nucleic acids and other polar compounds.J Chromatogr.1990;499:177-96.]，用于HILIC的聚合物整体柱的研究成为了国际色谱领域的研究热点之一。如Lin等通过原位聚合3-磺丙基甲基丙烯酸酯（3-sulfopropylmethacrylate,SPMA）和季戊四醇三丙烯酸酯（pentaerythritol triacrylate,PETA），制备成表面带磺酸基和羟基的整体柱，在毛细管液相色谱和压力驱动的毛细管电色谱模式下对极性小的中性和带电分子成功分离[Lin J,Huang G，Lin X,XieZ.Methacrylate-based monolithic column with mixed-mode hydrophilicinteraction/strong cation-exchange stationary phase for capillary liquidchromatography and pressure-assisted CEC.Electrophoresis.2008;29(19):4055-65.]，为了增强其亲水作用，作者通过在流动相中加入长链季铵盐-十六烷基三甲基溴化铵（cetyltrimethylammonium bromide,CTAB），屏蔽强阳离子交换位点，建立了动态修饰的强阳离子整体柱，实现了反相模式对中性、碱性和酸性亲水化合物的成功分离[Lin J,Lin J,Lin X,Xie Z.Capillary liquidchromatography using a hydrophilic/cation-exchange monolithic column with adynamically modified cationic surfactant.J Chromatogr A.2009;1216(45):7728-31.]；Lin等还用2-（甲基丙烯酰氧乙基）烷基三甲基硫酸（2-(methacryloyloxy)ethyl trimethylammonium methyl sulfate,META)为离子交换位点和极性配基供体，与三乙烯单体PETA共聚合，通过调整生孔剂和META的比例，成功制备了具有强阳离子和亲水机理的整体柱，对中性、酸性和碱性极性化合物的分离具有很好的选择性，且可以避免碱性化合物的拖尾效应[LinJ,Lin J,Lin X,Xie Z.Preparation of a mixed-mode hydrophilicinteraction/anion-exchange polymeric monolithic stationary phase for capillaryliquid chromatography of polar analytes.J Chromatogr A.2009;1216(5):801-6.]；在光诱导下，N,N-二甲基-N-甲丙烯乙基-N-（3-磺酸）铵甜菜碱（N,N-dimethyl-N-methacryloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammonium betaine）和聚（乙二醇）二丙烯酸酯（poly(ethylene glycol)diacrylate）共聚合制备成了亲水性机理的多孔两性离子整体柱，对氨基类、酚类和苯甲酸酸类化合物具有很好的分离功能[Chen X,Tolley HD,Lee ML.Preparation of zwitterionic polymericmonolithic columns for hydrophilic interaction capillary liquid chromatography.JSep Sci.2011Jun 22.doi:10.1002/jssc.201100155.]。Feng YQ课题组利用N-丙烯酰三（羟甲基）氨基甲烷（poly(N-acryloyltris(hydroxymethyl)aminomethane,NAHAM)和PETA，甲基丙烯酸（methacrylic acid,MAA）和乙二醇二甲基（ethylene glycol dimethacrylate,EDMA）共聚合制备的整体柱分别成功用于核苷类化合物[Chen ML,Wei SS,Yuan BF,Feng YQ.Preparation ofmethacrylate-based monolith for capillary hydrophilic interaction chromatographyand its application in determination of nucleosides in urine.J Chromatogr A.2012;1228:183-92.]和牛血清白蛋白酶解多肽产物的分析[Chen ML,Li LM,Yuan BF,Ma Q,Feng YQ.Preparation and characterization of methacrylate-basedmonolith for capillary hydrophilic interaction chromatography.J Chromatogr A.2012;1230:54-60.]。Wang等用烷氧基硅烷（四甲氧基硅烷（tetramethoxysilane,TMOS）和乙烯基-三甲氧基硅烷（vinyl-trimethoxysilane,VTMS））的缩醛反应，在水溶性引发剂2,2′-偶氮双（2-甲基丙基脒）盐酸盐（2,2′-azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride,AIBA）作用下，与带季铵基团的丙烯酰胺单体（[2-（丙烯酰氧）乙基]三甲基铵硫酸盐([2-(acryloyloxy)ethyl]trimethyl ammonium methyl sulfate,AETA)共聚反应，成功制备具有亲和和强阳离子交换作用的有机无机杂化整体柱，且在压力毛细管电色谱模式下对极性和碱性核酸碱基及核苷进行了分离[Wang X,Zheng Y，ZhangC,Yang Y，Lin X,Huang G，Xie Z.Preparation and characterization of hybrid-silicamonolithic column with mixed-mode of hydrophilic and strong anion-exchangeinteractions for pressurized capillary electrochromatography.J Chromatogr A.2012;1239:56-63.]；最近，有一锅法策略（one-pot）成功制备具有亲水分离机理的两性离子的硅氧杂化整体柱，即用3-甲氧基硅烷丙烯酰胺（3-methacryloxypropyltrimethoxysilane，γ-MAPS）为交联剂，合成了两种两性离子硅氧烷杂化整体柱（[2-（甲基丙烯酰氧）乙基]二甲基（3-磺酸丙基）氢氧化铵（[2-(methacryloyloxy)ethyl]dimethyl-(3-sulfopropyl)ammonium hydroxide,MSA）和2-甲基丙烯酰羟乙基磷酰胆碱（2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine，MPC）为功能单体），其通透性和机械强度很好，MSA整体柱可对中性、碱性和酸性化合物及小肽进行分离，同时，联用串联质谱可成功鉴定BSA酶解多肽[Lin H,Ou J,Zhang Z,Dong J,Wu M,Zou H.Facilepreparation of zwitterionic organic-silica hybrid monolithic capillary column withan improved″one-pot″approach for hydrophilic-interaction liquid chromatography(HILIC).Anal Chem.2012;84(6):2721-8.]。本课题组负责人也开展了一系列亲水作用整体柱的工作，如用4-SPV（1-(3-sulphopropyl)-4-vinylpyridinium-betaine）与甲基双丙烯酰胺（N,N′-methylenebisacrylamide,MBA）共聚合成的整体柱，在1min内成功分离了嘌呤和嘧啶[Jiang Z,Smith NW，Ferguson PD,Taylor MR.Novel highly hydrophilic zwitterionic monolithic column for hydrophilic interactionchromatography.J Sep Sci.2009;32(15-16):2544-55.]；MPC和EDMA聚合制备成的有机聚合膜有效地分离极性化合物和小肽[Jiang Z,Reilly J,Everatt B,Smith NW.Novel zwitterionic polyphosphorylcholine monolithic column forhydrophilic interaction chromatography.J Chromatogr A.2009;1216(12):2439-48.]；以甲基丙烯酸酯为功能单体，成功制备了SPE-co-EDMA整体柱，对中性、酸性和碱性极性小分子化合物具有良好的选择性[Jiang Z,Smith NW，Ferguson PD,Taylor MR.Hydrophilic interaction chromatographyusing methacrylate-based monolithic capillary column for the separation of polaranalytes.Anal Chem.2007;79(3):1243-50.]。虽然亲水作用机理整体色谱柱的研究不少，但这些色谱柱极性有限，溶剂选择范围窄，大多只能应用于高有机相（>60％）的条件，限制了其应用优化范围。因此，如何进一步提高亲水整体色谱柱的极性，对强极性化合物的有效富集、分离，仍然是分离科学迫切需要解决的科学问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法；该方法通过热聚合技术进行制备。
本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
本发明的再一目的在于提供上述亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法，包括以下操作步骤：以单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐（N，N-dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammonium betaine，SPDA，CAS号是88992-91-0）为功能单体，将其与交联剂、生孔剂和引发剂混合，进行热催化反应，在经过预处理的石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
所述经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到：用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min，再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2h；然后用去离子水冲洗石英毛细管，直至流出来的液体pH为7；接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4h；干燥完毕后，把体积比为1:1的甲醇和3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（γ-MAPs）混合液打进石英毛细管中，两端封口且放在60℃水浴锅内反应12h；最后分别用甲醇和水各冲洗30min，氮气干燥12h，即得经过预处理的石英毛细管；通过上述操作，在石英毛细管表面的硅醇基与γ-MAPs（3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷）反应，γ-MAPs键合在硅醇上。
上述亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法，具体包括以下操作步骤：将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐、交联剂、生孔剂和引发剂混合，超声脱气后，灌入经过预处理的石英毛细管柱内，然后将石英毛细管两端封口，放入水浴中反应，反应完毕后除去石英毛细管中的未反应物，得到亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺（N，N’-methylenebisacrylamide,MBA），所述生孔剂为质量比为67：33～70：30的甲醇和水的混合物，所述引发剂为偶氮二异丁腈（Azobisisobutyronitrile,AIBN）。
所述生孔剂为质量比为68.5：31.5的甲醇和水的混合物。
所述反应的温度为45～75℃，时间为2～24h；所述单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂的质量比为70：30～85：15；所述引发剂的质量为单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂总质量的0.5％～1％；所述单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂的质量之和，与生孔剂的质量比为25：75～35：65。
更加优选的，所述反应的温度为60℃，时间为12h；所述单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂的质量比为85：15；所述引发剂的质量为单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂总质量的1％；所述单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂的质量之和，与生孔剂的质量比为30：70。
所述除去石英毛细管中的未反应物是按照以下步骤进行操作：将石英毛细管的一端与高压泵连接，用有机溶剂进行冲洗，所述有机溶剂为甲醇、乙腈和丙酮中的至少一种。
一种根据上述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，该色谱柱具有连续的多孔结构（SPDA-co-MBA）。其由末端带亲水性磺酸基团的单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐（SPDA）依次序连接N，N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）、γ-MAPs（3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷）和毛细管壁的硅醇基构成。
上述的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱在极性物质的分离分析研究中的应用；所述极性物质为碱基、核苷和小肽。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明整体色谱柱在5％乙腈浓度下（v/v）仍然为亲水性相互作用，而一般文献报道的亲水性色谱柱在大于60％乙腈下才表达亲水性相互作用（可参考文献[Jiang Z,Smith NW，Ferguson PD，Taylor MR Hydrophilic interaction chromatography using methacrylate-based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243-50.]）。因此，该色谱柱亲水作用区间比一般亲水性色谱柱大；有机流动相用量少，环境污染少；制备工艺简单，成本低；柱压低，适合极性化合物（如水果中维生素、化妆品中的尿素和尿囊素等）快速分离。
附图说明
图1为实施例1制备所得SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的扫描电镜图。
图2为实施例1制备所得SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的保留行为图。
图3为实施例1制备所得SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离碱基色谱图。
图4为实施例1制备所得SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的核苷分离色谱图。
图5为实施例1制备所得SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对小肽的分离结果图。
图6为实施例2制备所得SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对尿素和尿囊素标准品的检测结果图。
具体实施方式
下面结合具体的实例与附图对本发明作进一步详细的叙述，但本发明的实施方法灵活，不仅仅限于此例所述的具体操作方式。
实施例1～6所使用的经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到：用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min，再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2h；然后用去离子水冲洗石英毛细管，直至流出来的液体pH为7；接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4h；干燥完毕后，把体积比为1:1的甲醇和3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（γ-MAPs）混合液打进石英毛细管中，两端封口且放在60℃水浴锅内反应12h；最后分别用甲醇和水各冲洗30min，氮气干燥12h，即得经过预处理的石英毛细管。
实施例1
将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0106g、生孔剂（包括甲醇0.1128g和水0.0519g）和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g，配制成反应混合液，超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内，然后将石英毛细管两端封口，放入60℃水浴中反应12小时；反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接，用甲醇冲洗掉未反应物，得到SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，柱内有机聚合物的电子扫描电镜结果如图1所示。
实施例2
将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0257g、生孔剂（甲醇0.1370g和水0.0630g）和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g，配制成反应混合液，超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内，然后将石英毛细管两端封口，放入60℃水浴中反应12小时，反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接，用甲醇冲洗掉未反应物，得到SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例3
将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0132g、生孔剂（甲醇0.1170g和水0.0538g）和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g，配制成反应混合液，超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内，然后将石英毛细管两端封口，放入60℃水浴中反应12小时，反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接，用丙酮冲洗掉未反应物，得到SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例4
将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0150g、生孔剂（甲醇0.1541g和水0.0709g）和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g，配制成反应混合液，超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内，然后将石英毛细管两端封口，放入60℃水浴中反应12小时；反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接，用丙酮冲洗掉未反应物，得到SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例5
将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0150g、生孔剂（甲醇0.0954g和水0.0439g）和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g，配制成反应混合液，超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内，然后将石英毛细管两端封口，放入60℃水浴中反应12小时；反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接，用乙腈冲洗掉未反应物，得到SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例6
将单体3-[N，N-二甲基-[2-（2-烯酰氧基）乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐0.0600g、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0150g、生孔剂（甲醇0.1199g和水0.0551g）和引发剂偶氮二异丁腈0.0010g，配制成反应混合液，超声脱气后灌入经过预处理的石英毛细管内，然后将石英毛细管两端封口，放入60℃水浴中反应12小时；反应完毕后将石英毛细管与高压泵连接，用乙腈冲洗掉未反应物，得到SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱。
实施例7
SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的液相保留行为：
用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，乙腈和水为流动相，甲苯、尿嘧啶和硫脲为测试化合物，测试它们在如下条件下的保留行为，结果如图示2所示。
测试条件：
样品：甲苯、尿嘧啶、硫脲
流动相：乙腈/水
流速：400nL/min
检测波长：254nm
结果：图2所示结果表明在低乙腈浓度下（5％，v/v）三条曲线未见相交，亲水性相互作用仍然存在，亲水相互作用区间大。比该文献[Jiang Z,Smith NW，Ferguson PD，Taylor MR Hydrophilic interaction chromatography using methacrylate-based monolithic capillary column for the separation of polar analytes.Anal Chem.2007;79(3):1243-50.]报道的亲水相互作用区间大得多。
实施例8
SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离碱基：
用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，等度洗脱，测试一系列碱基在整体柱上的分离效果，结果如图3所示。
测试条件：
样品：甲苯、胸腺嘧啶、腺嘌呤、硫脲、尿嘧啶、胞嘧啶
流动相：95％乙腈和5％水（v/v）
流速：400nL/min
检测波长：254nm
结果：图3所示结果表明以上6个混合样品利用本发明SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离，能达到很好的分离效果。
实施例9
SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离核苷：
用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，等度洗脱，测试一系列核苷在整体柱上的分离效果，结果如图4所示。
测试条件：
样品：甲苯、胞苷、腺苷、胸苷、尿苷、肌苷
流动相：90％乙腈和10％水（v/v）
流速：800nL/min
检测波长：254nm
结果：图4所示结果表明以上6个混合样品利用本发明SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离，能达到很好的分离效果。
实施例10
SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱分离小肽：
用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，等度洗脱，测试一系列小肽在整体柱上的分离效果，结果如图5所示。
测试条件：
样品：Leu-Leu、Gly-Leu、Ala-Tyr、Gly-Gly-Gly、Phc-Gly-Trp-Mer-OH
流动相：90％乙腈和10％水（v/v）
流速：800nL/min
检测波长：254nm
结果：图5所示结果表明以上5个混合样品利用本发明SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离，能达到很好的分离效果。
实施例11
SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱对尿素和尿囊素标准品的检测：
用实施例1所得的SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，等度洗脱，测试尿素和尿囊素标准品在整体柱上的分离效果，结果如图6所示。
测试条件：
样品：尿素、尿囊素
流动相：75％乙腈和25％水（v/v）
流速：800nL/min
检测波长：200nm
结果：图6所示结果表明以上2个混合样品利用本发明SPDA-co-MBA亲水性有机聚合物液相整体色谱柱进行分离，能达到很好的分离效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：以单体3-[N，N-二甲基-[2-(2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐为功能单体，将其与交联剂、生孔剂和引发剂混合，进行热催化反应，在经过预处理的石英毛细管内原位聚合成亲水性有机聚合物液相整体色谱柱；具体包括以下操作步骤：将单体3-[N，N-二甲基-[2-(2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐、交联剂、生孔剂和引发剂混合，超声脱气后，灌入经过预处理的石英毛细管柱内，然后将石英毛细管两端封口，放入水浴中反应，反应完毕后除去石英毛细管中的未反应物，得到亲水性有机聚合物液相整体色谱柱；所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述生孔剂为质量比为68.5：31.5的甲醇和水的混合物；所述反应的温度为60℃，时间为12h；所述单体3-[N，N-二甲基-[2-(2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂的质量比为70：30～85：15；所述引发剂的质量为单体3-[N，N-二甲基-[2-(2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂总质量的1％；所述单体3-[N，N-二甲基-[2-(2-烯酰氧基)乙基丁铵]丙烷-1-磺酸内盐与交联剂的质量之和，与生孔剂的质量比为25：75～35：65。
2.根据权利要求1所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法，其特征在于：所述经过预处理的石英毛细管是按以下操作步骤制备得到：用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min，再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2h；然后用去离子水冲洗石英毛细管，直至流出来的液体pH为7；接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4h；干燥完毕后，把体积比为1:1的甲醇和3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷混合液打进石英毛细管中，两端封口且放在60℃水浴锅内反应12h；最后分别用甲醇和水各冲洗30min，氮气干燥12h，即得经过预处理的石英毛细管。
3.根据权利要求书1所述的一种亲水性有机聚合物液相整体色谱柱的制备方法，其特征在于：所述除去石英毛细管中的未反应物是按照以下步骤进行操作：将石英毛细管的一端与高压泵连接，用有机溶剂进行冲洗，所述有机溶剂为甲醇、乙腈和丙酮中的至少一种。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述方法制备得到的亲水性有机聚合物液相整体色谱柱，其特征在于：该色谱柱具有连续的多孔结构。
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