有機—硅膠雜化整體柱的制備及在毛細管電色譜中的應(yīng)用.pdf

1、毛細管電色譜(Capillary Electrochromatography，簡稱為CEC)是在高效液相色譜(HPLC)理論逐漸完善和毛細管電泳(CE)技術(shù)逐漸發(fā)展的基礎(chǔ)上建立起來的一種新型的微分離分析技術(shù)。它兼具HPLC的高選擇性和CE的高效性，不僅可以用來分離帶電化合物，也可以用來分離中性化合物，且能實現(xiàn)快速分離。CEC開辟了高效率微柱分離技術(shù)的新途徑。
　　 毛細管色譜柱是CEC的核心。毛細管整體柱制備方法簡單，通透性好，

2、結(jié)構(gòu)均勻，傳質(zhì)快且色譜性能好，已被廣泛應(yīng)用到CEC領(lǐng)域。有機-硅膠雜化整體柱作為最有應(yīng)用前景的一種整體柱，具有制備簡單、表面化學(xué)多樣的優(yōu)點。它既不需要無機-硅膠整體柱的繁瑣修飾過程，也不像有機聚合物整體柱那樣在有機溶劑中容易溶脹或收縮。雖然目前關(guān)于雜化整體柱的研究報道已有很多，但是對其制備技術(shù)的研究還需要進一步深化。例如，有機功能單體的種類需要拓寬，以制得功能更加多樣化的雜化整體柱;已經(jīng)出現(xiàn)的雜化整體柱的制備方法中，有機功能單體的鍵合效

3、率不高，所以需要尋找更高效率的制柱方法。因此，研究更簡單更高效的方法來制備雜化整體柱是非常有必要的。本課題在解決這些問題方面開展了一些研究工作:
　　 1.基于傳統(tǒng)的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)雜化整體柱制備體系，提出了甲基丙烯酸(MAA)雜化整體柱的一鍋法制備及其的毛細管電色譜(CEC)應(yīng)用。用MAA替代醋酸作為催化劑來催化VTMS和四甲氧基硅烷(TMOS)的水解。MAA既充當(dāng)水解催化酸，又充當(dāng)有機功能單體，從而制得MAA鍵

4、合的雜化整體柱?？疾炝薓AA加入量，NaOH加入量，脲加入量以及反應(yīng)溫度對整體柱結(jié)構(gòu)的影響。用苯甲醇和硫脲評價了整體柱的柱效，塔板數(shù)分別為73000 plates/m和111000 plates/m。苯胺類和酚類化合物在該整體柱上都能得到很好的分離。對牛血清蛋白的水解液的分離分析表明該柱可以用來分析一些復(fù)雜樣品。對這些化合物分離情況的研究表明MAA雜化整體柱兼具陽離子交換和反相作用色譜保留機制。
　　 2.基于巰丙基三甲氧基硅烷

5、(MPTS)雜化整體柱，通過柱后衍生法制備了鍵合有甲基丙烯酸二甲氨乙酯的叔胺基雜化整體柱。首先通過TMOS和MPTS的溶膠-凝膠反應(yīng)制備出帶有活性巰基的MPTS雜化整體柱，然后將甲基丙烯酸二甲氨乙酯通過高效的巰-烯點擊化學(xué)反應(yīng)鍵合到柱床上，制得叔胺基雜化整體柱?？疾炝舜姿峒尤肓?、反應(yīng)溫度以及TMOS和MPTS投入體積比對MPTS雜化整體柱結(jié)構(gòu)的影響。對衍生液濃度對叔胺基雜化柱通透性的影響也進行了考察。用硫脲評價了整體柱在酸性和堿性流動相

6、中的柱效，塔板數(shù)分別為200000 plates/m和180000 plates/m。苯胺類、酚類、堿基類混合物以及無機陰離子在該整體柱上都能得到很好的分離。對這些化合物分離情況的研究表明該叔胺基雜化整體柱具有陰離子交換和反相雙重色譜保留機制。
　　 3.基于MPTS雜化整體柱，通過一鍋法制備了鍵合有3-磺酸丙基甲基丙烯酸鉀(SPMA)的雜化整體柱。直接在MPTS和TMOS的水解液中加入有機功能單體SPMA和引發(fā)劑制得聚合反應(yīng)液

7、，加熱過程中，水解的硅氧烷試劑的縮聚反應(yīng)和有機功能單體同預(yù)聚合的硅氧烷間的巰-烯點擊反應(yīng)是同時進行的。該方法首次將一鍋法同高效的點擊化學(xué)反應(yīng)結(jié)合運用于雜化整體柱的制備，僅需一步加熱。該整體柱同基于MPTS雜化柱柱后衍生制得的SPMA雜化整體柱的比較證明了一鍋法中有機功能單體的鍵合效率更高，能制得表面帶有更多SPMA分子的整體柱。考察了脲加入量、MPTS加入量、反應(yīng)溫度及SPMA投入量對SPMA雜化整體柱結(jié)構(gòu)和色譜性能的影響。用苯甲醇和硫