新型毛细管电色谱固定相的制备与评价

发布时间：2016-11-28 10:15

  本文关键词：新型毛细管电色谱固定相的制备与评价，，由笔耕文化传播整理发布。

《天津医科大学》 2015年

新型毛细管电色谱固定相的制备与评价

刘晓  

【摘要】：毛细管电色谱(Capillary electrochromatography,CEC)技术,是一种结合了毛细管电泳的高分离能力,和高效液相色谱的高选择性的新型高效微分离技术。色谱柱是CEC分离理论与应用研究的核心与关键。本文以不同的材料制备了聚合物,作为CEC的固定相用于色谱分离方面。首先,我们采用沉淀聚合的方法制备了粒径为50-80 nm的分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers,MIPs)纳米粒,并利用部分填充技术用于CEC中,实现了外消旋佐匹克隆(rac-Zopiclone,rac-ZOP)的基线分离,分离度达4.75。本实验系统考察了各项制备参数对MIPs纳米粒的尺寸和手性拆分能力的影响,包括模板与单体比例、交联剂的类型和用量、功能单体的组成等。同时考察了各项电色谱条件,包括流动相中乙腈含量、缓冲盐的pH值和盐浓度,对MIPs纳米粒色谱行为的影响。结果表明,采用该方法制备的右旋佐匹克隆(d-ZOP)印迹聚合物纳米粒,粒径可控制在80 nm左右,有利于提高印迹孔穴的可接近性和颗粒悬浮液的稳定性,用于分离CEC手性分离时,能够获得较高的柱效(41,400 plates/m)、良好的峰对称性以及较高的重现性。结果说明沉淀聚合方法是制备粒径较小的MIPs纳米粒的有效方法,而粒径小的MIPs纳米粒其印迹孔穴易于接近,在电解液中的悬浮性好,用于CEC时可获得较高的柱效和良好的峰对称性。论文第二部分,我们首次以液晶单体为物理交联剂代替部分化学交联剂,采用沉淀聚合的方法制备了低交联MIPs纳米粒。该低交联d-ZOP印迹纳米粒通过部分填充技术用于CEC中时,能够成功实现对rac-ZOP的手性分离(分离度为3.29),并获得了高柱效(高达66,900 plates/m)和良好的峰对称性,最低交联度可达5%。而且,相同的制备条件下,我们以S-AML(S-Amlodipine)和S-IBU(S-Ibuprofen)为模板制备的印迹聚合物纳米粒,分别能实现对rac-AML和rac-IBU的手性拆分。结果表明,相对于第一部分制备的高交联MIPs纳米粒,液晶基质低交联MIPs纳米粒具有相似的分离性能,同时具备更好的均匀性、单分散性,以及对印迹分子的更高的结合容量。说明液晶单体基质低交联MIPs能够改善传统高交联MIPs传质慢、印迹孔穴难接近性等缺点。论文第三部分,我们首次结合了金属有机骨架(Metal organic frameworks,MOFs)MOF(Cu)材料的中小孔,与有机聚合物的大孔结构,制备了MOF(Cu)-聚(BMA-EDMA)毛细管整体柱,作为CEC固定相,用于分离多种不同类型的化合物,包括烷基苯类、芳香酮类以及芳香羧酸衍生物类。对制备参数的考察结果显示,当交联度为40%,致孔剂体系为[C6min][BF4]-DMF-水,电渗流提供者2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为1 mg时制备的MOF(Cu)-聚(BMA-EDMA)整体柱,对上述三类化合物具有最佳分离效果。通过考察流动相中乙腈含量变化对甲苯、苯乙酮和芬布芬在整体柱上的保留的影响表明,MOF(Cu)-聚(BMA-EDMA)整体柱的保留机制符合反相色谱机理。通过范迪姆特方程拟合整体柱的板高曲线,表明涡流扩散、纵向扩散和传质阻抗均对整体柱的柱效有影响。与不含MOF(Cu)的空白聚(BMA-EDMA)毛细管整体柱相比,由于MOF(Cu)骨架中的中小孔以及高比表面积等优点,使MOF(Cu)-聚(BMA-EDMA)整体柱对上述三类不同物质的分离效果都得到明显的提高。与文献报道的MIL-101(Cr)-有机聚合物整体柱相比,本实验中的MOF(Cu)-有机聚合物整体柱获得了更高的分离柱效。

【关键词】：
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.7
【目录】：

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