反相光子晶体柱的制备及其在加压毛细管电色谱中的应用
发布时间：2020-08-25 03:28
【摘要】：光子晶体柱具有规则的堆积结构、巨大的比表面积和纳米级的孔径,可用于构建高效的分离分析方法,与加压毛细管电色谱结合具有良好的应用前景。本论文共六个章节。第一章对毛细管电色谱、加压毛细管电色谱、毛细管色谱柱和动物源性食品中抗生素残留做了概述,并对双电层、电渗流、焦耳热,毛细管填充柱和光子晶体柱的制备方法等做了介绍。第二章对各项参数进行优化,确定光子晶体柱的制备方法:填充方式为重力沉积自组装辅助压力打实,混悬溶剂为甲苯,匀浆液浓度为400 mg/mL,微球煅烧温度为600℃,毛细管柱内径为100μm,有效长度为10 cm。与1.7μm填料色谱柱、空毛细管柱相比,光子晶体柱发生布拉格衍射可见蓝光,且SEM显示填充紧密且均匀。第三章考察光子晶体柱日内、日间和批次间重复性,保留时间和峰面积的RSD分别为0.6%和1.6%、1.3%和2.2%、1.5%和3.8%,表明制备方法稳定性良好。制备填料粒径为315 nm-3000 nm的毛细管色谱柱,研究双电层重叠和电渗流,发现填料颗粒越小,电渗流速度和贡献率越大。第四章考察压力和泵流速对保留时间和峰面积的影响,发现可通过调整泵流速获得合适的峰面积,通过调节压力调整保留时间。考察315 nm-780 nm填料制备的光子晶体柱的色谱性能,用中性小分子初步考察其分离性能,并绘制塔板高度-线性流速曲线。当线性流速约0-0.40 mm/s时,塔板高度随线性流速的增大而减小,符合范氏方程曲线;当线性流速大于约0.40 mm/s时,塔板高度随线性流速的增大而增大,与范氏方程曲线不符,且塔板高度最低时,线性流速分别为0.33 mm/s、0.40 mm/s、0.44 mm/s、0.48 mm/s、0.50 mm/s,未达到理论最佳线速度点。该现象可能是因为在实验条件下产生了焦耳热效应。第五章将光子晶体柱应用于pCEC平台,建立了牛奶中5种磺胺类抗生素残留的固相萃取-pCEC分析方法,在流动相为乙腈/磷酸盐缓冲液(5 mmol/L,pH=7.68):30/70中添加0.10%三乙胺,检测波长为268 nm,电压为-8 kV的条件下,5 min内完全分离。5种磺胺类抗生素在0.1 mg/L-10.0 mg/L范围内线性良好(R~2≥0.9990),检出限为0.02-0.04 mg/L。第六章对此项目进行总结,并对下一步可能的研究方向进行展望。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O734;O657.7
【图文】：
图 1- 1 双Figure 1-1 Structure 毛细管色谱填充柱中双电层主要存度为 1-10nm（δ=1-10nm），在色谱填充液体流动通道，若流通通道的平均直径双电层重叠现象。万千红等[12]对双电层均直径与固定相颗粒粒度存在下式关系d 式中，d 为流动通道的平均直径；据典型数值，在毛细管色谱填充柱中流粒度（d）的 1/3。当流通通道平均直径
图 1- 2（a）电渗流驱动下的柱塞式流型（b）压力流驱动下的抛物线式流型Figure 1-2 (a) the plug flow profile for EOF and (b) the parabolic flow profile for HPLC常用的测定电渗流的方法有以下五种：（1）选择中性物质作为标记物，测定其迁移时间[16]；（2）测定管壁的 Zeta 电势，可通过泳动电势的测量来确定[17]；（3）不同导电性的缓冲液加入毛细管柱时，测定其电流变化[18]；（4）对被转移的缓冲液的质量变化进行测定[19]；（5）对目标容器中溶液的体积变化进行测定[20]。在以上五种方法中，最常用的是第一种方法，因为该方法同时还可以对分析过程中的电渗流进行控制。比如使用紫外检测器时，不仅可以选择具有紫外吸收的中性化合物作为标记物，也可以选择没有紫外吸收的化合物，通过基线的波动作为标记来对电渗流进行测定[21]。1.1.3 毛细管电色谱中的焦耳热效应Knox 和 Grant[22]对电驱动和压力驱动色谱中的自加热效应进行了研究，得
图 1- 3 TriSep -3000 加压毛细管电色谱仪系统设计原理图Figure 1-3 Schematics of TriSep -3000 pCEC System1.2.2 pCEC 应用进展pCEC 是一种新型的高效微流分离技术，利用 pCEC 平台对芳香化合物、手性化合物、药物中间体、蛋白质等物质的分离上都取得了良好的分离效果和很高的塔板数，可广泛应用于药物分析、代谢组学、蛋白质组学、中药复杂成分分析、食品安全检测、环境监测等领域，具有广阔的发展前景。在药物分析方面，赵彦勇等[25]采用反相加压毛细管电色谱技术，建立了麻仁润肠丸中木香烃内酯和去氢木香烃内酯的分离检测方法，与高效液相色谱（HPLC）相比，该方法分析时间较短，柱效较高且试剂消耗量更少；与毛细管电泳（CE）相比，该方法灵敏度高、选择性好，并且重现性较好。高红秀等[26基于 pCEC“三高一快”的特点和蒸发光散射检测器的通用性，搭建了 pCEC-
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O734;O657.7
【图文】：
图 1- 1 双Figure 1-1 Structure 毛细管色谱填充柱中双电层主要存度为 1-10nm（δ=1-10nm），在色谱填充液体流动通道，若流通通道的平均直径双电层重叠现象。万千红等[12]对双电层均直径与固定相颗粒粒度存在下式关系d 式中，d 为流动通道的平均直径；据典型数值，在毛细管色谱填充柱中流粒度（d）的 1/3。当流通通道平均直径
图 1- 2（a）电渗流驱动下的柱塞式流型（b）压力流驱动下的抛物线式流型Figure 1-2 (a) the plug flow profile for EOF and (b) the parabolic flow profile for HPLC常用的测定电渗流的方法有以下五种：（1）选择中性物质作为标记物，测定其迁移时间[16]；（2）测定管壁的 Zeta 电势，可通过泳动电势的测量来确定[17]；（3）不同导电性的缓冲液加入毛细管柱时，测定其电流变化[18]；（4）对被转移的缓冲液的质量变化进行测定[19]；（5）对目标容器中溶液的体积变化进行测定[20]。在以上五种方法中，最常用的是第一种方法，因为该方法同时还可以对分析过程中的电渗流进行控制。比如使用紫外检测器时，不仅可以选择具有紫外吸收的中性化合物作为标记物，也可以选择没有紫外吸收的化合物，通过基线的波动作为标记来对电渗流进行测定[21]。1.1.3 毛细管电色谱中的焦耳热效应Knox 和 Grant[22]对电驱动和压力驱动色谱中的自加热效应进行了研究，得
图 1- 3 TriSep -3000 加压毛细管电色谱仪系统设计原理图Figure 1-3 Schematics of TriSep -3000 pCEC System1.2.2 pCEC 应用进展pCEC 是一种新型的高效微流分离技术，利用 pCEC 平台对芳香化合物、手性化合物、药物中间体、蛋白质等物质的分离上都取得了良好的分离效果和很高的塔板数，可广泛应用于药物分析、代谢组学、蛋白质组学、中药复杂成分分析、食品安全检测、环境监测等领域，具有广阔的发展前景。在药物分析方面，赵彦勇等[25]采用反相加压毛细管电色谱技术，建立了麻仁润肠丸中木香烃内酯和去氢木香烃内酯的分离检测方法，与高效液相色谱（HPLC）相比，该方法分析时间较短，柱效较高且试剂消耗量更少；与毛细管电泳（CE）相比，该方法灵敏度高、选择性好，并且重现性较好。高红秀等[26基于 pCEC“三高一快”的特点和蒸发光散射检测器的通用性，搭建了 pCEC-
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 山梅;李静;茹鑫;郑署;王晓曦;闫超;;固相萃取-加压毛细管电色谱法测定水体中8种农药残留[J];分析科学学报;2015年04期
2 张欢欢;陈继m
本文编号：2803205
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2803205.html
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