辛基型毛细管液相色谱整体柱的制备,表征及评价
整体柱的制备及其应用
整体住的制备及其应用1整体柱的发展历史整体柱是在空柱管中原位聚合得到的连续多孔高聚物固体材料，材料表面可以根据需要作相应的功能衍生化，是一种新型的用于分离分析或作为反应器的多孔介质［1］。
整体柱具有小尺寸的骨架和大尺寸的流通孔，因此具有较大的流通孔 / 骨架尺寸比，从而提高柱的通透性，降低背压［2］。
流动相在通孔中流通，聚合物表面的小孔增大了溶质与固定相作用的表面积，所有的流动相都流过柱床，不存在填料颗粒之间的间隙孔。
而在传统的色谱柱中，大部分流动相是流经填充颗粒然后通过扩散到达作用位点，这种以对流传质代替扩散传质的机理使得传质效率大大提高，可以实现快速和高效的分离［3］。
事实上，早在 50 多年前，就已经有人开始做整体化材料作为分离介质的尝试［4］。
但是由于当时所能制备的的凝胶状整体材料在流动相的压力下易破裂，这种材料没有发展起来。
之后制备出的机械强度较高且具有开放孔的聚氨酯虽然在液相和气相色谱中得到了一定的应用，但是一直没有引起色谱界的重视。
1990s,Hjerte n 米用水溶性的单体 N-N-亚甲基双丙烯酰胺和甲基丙烯酸共聚制备高溶胀性凝胶，并将其压入空柱中，该色谱柱成功地应用于蛋白质和多肽的分离。
但这种色谱柱还具有填充柱的特性，仅仅在受到挤压后才呈现整体柱的结构特性，并不能算是真正意义上的整体柱［5］。
随后在1992年，Frechet和Svec用偶氮二异丁腈（ABIN）作引发剂将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA与乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA直接在空柱管中聚合制备同时具有中空和大孔的多孔刚性聚合物整体柱，这是第一次制备出真正的有机整体柱。
1996 年硅胶整体柱也成功制备，使得这项技术得到了全面发展［6,7］。
目前，整体柱已经被成功地应用于反相色谱、正相色谱、离子交换色谱、疏水作用色谱、亲水作用色谱、亲和色谱、体积排阻色谱和手性分离中，成功的分离了蛋白质、多肽、氨基酸、类固醇、多环芳烃和低聚寡核苷酸等物质。
整体柱
们今天的研究奠定了基础。传统的高效液相色谱柱多为填料色谱柱，可以根据填料 的孔径分类， 也可以根据填料微球的直径分类。 整体柱(Monolithic column)又称为整 体固定相(Monolithic stationary phase)、连续床(Continuous bed)、棒柱(Rod)等 [ 20] 。 整体柱除了具有传统填充色谱柱的优点外，还可以省去色谱柱的填充过程，使得制 备填充物和装柱两个过程合二为一。所以整体柱的研究必然是一个新的热点。 1.2 高效液相色谱整体柱的分类 整体柱基本可以分为有机整体柱和无机整体柱两个大类。 1.2.1 有机整体柱 有机聚合物整体柱在制备方面选材范围广，适用的 pH 值范围宽，与硅胶整体柱 相比具有制备过程简单的优点，在近些年得到了迅速的发展。制备过程通常是将单 体混合物及致孔剂注入到空柱中， 经热、 紫外光或γ -射线引发使单体混合物在柱体 内聚合，然后用合适的溶剂除去柱体内的致孔剂和残留的单体 [ 21] 。根据有机聚合物 整体柱在制备过程中所选用的单体以及交联剂的不同可以将其分为不同种类，具体 如下 [ 22] 1.2.1.1 聚甲基丙烯酸酯类整体柱 聚甲基丙烯酸酯类整体柱主要以甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)、2-丙烯酰胺-2甲基丙烷-1-磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸丁酯(BMA) 、甲基丙烯酸酯为功能单体，以 亚甲基双甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂，以甲醇、正丙 醇、环己醇、1，4-丁二醇、壬醇等一种或几种混和醇为致孔剂 [ 23, 24-26] 。在制备过程 中，可以通过改变单体和致孔剂的比例以及种类来达到制备不同功能的整体柱的目 的。 1.2.1.2 聚丙烯酰胺类整体柱 该类整体柱采用的单体有丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、N-异丙
新型亲水整体柱的制备及其在毛细管液相色谱和加压电色谱中的应用
酯（ Ｅ Ｈ ＭＡ） 亚 乙 基 二 甲基 丙 烯 酸 酯 （ Ｄ 和 Ｅ ＭＡ） 共 聚获得 聚合 物毛 细 管柱 ， 在 毛 细 管柱 内通 过硫 酸 并
二 甲酯 的硝 基 甲烷 溶 液 对 柱 床 进行 烷 基化 ， 而获 从
得季胺 基 团 ， 来 分 离 茶 碱 和 嘌 呤 等 极 性 化 合 物 。 用
性 好 等 特 点 。Ｌ ｍｍｅｈ ｆｒ等 最 早 采 用 ２ 甲基 ａ ｒ ｏｅ ．
丙 烯 酸 二 甲 胺 乙酯 （ ＭＡ ＭＡ） ２ 甲 基 丙 烯 酸 羟 乙 Ｄ Ｅ 、一
丙基－ Ⅳ＿ 甲基一 丙 烷 磺 酸 内 盐 （ Ｐ 、 Ｅ Ａ Ⅳ， 二 Ⅳ＿ Ｓ Ｐ） Ｐ Ｔ （ 国 Ｓｇ － ｌｒ ｈ公 司） 烟 酰胺 （ 美 ｉｍａＡ ｄ ｃ － ｉ ； 上海 百 泰化 学 科技有 限公 司 ） 腺 苷 、 嘌 呤 、 黄 嘌 呤 、 苷 、 ； 腺 次 尿 肌
同时 以 毛 细 管 液 相 色 谱 （ Ｌ ｃ Ｃ）和 加 压 电 色 谱
（ Ｃ Ｃ） ｐ Ｅ 为分 析平 台 ， 现 了对包 括 胺类 、 实 酚类 和 核 苷类 亲水 物质 的分离 分析 。
Ｉ 由于 其相 对传 统 反相 液 相色 谱 对极 性 化 合 物 的 ｃ） 分离优 势 ， 为微分 离技术 提供 了更 多 的选 择空 间 ， 已
的研究 热点 。
目前 ， 水作 用 毛 细管 整 体 柱 主要 可 以 分 为有 亲
机 聚合 物整体 柱 和硅胶整 体柱 两大 类 。有 机 聚合物 整 体柱 具有 选材 范 围广 、 用 ｐ 范 围宽 、 物 兼容 适 Ｈ 生
（ Ⅳ＇ ｔｙｅ ｅ ｉ ｃｙａ ｄ ） 邻 苯 二 酚 、 烯 Ⅳ， － ｈ ｌｎ ｂｓ ｒｌｍｉｅ 、 ｍｅ ａ 丙 酰胺 、 ，－ １４ 丁二醇 和 乙二醇 均为分 析纯 （ 海 国药 集 上 团 ） 甲苯 为分析 纯 （ 海凌 峰 化学 试剂 有 限公 司 ） ； 上 ； 胸腺 嘧 啶 、 嘧 啶 、 Ⅳ一 甲基一 甲基 丙 烯 酰胺 基 尿 Ⅳ， 二 Ⅳ＿
毛细管气相色谱分析法
适和不脱尾为宜。对复杂的样品应采用程
序升温。
2020/9/29
29
五、 毛细管柱气相色谱系统
（一） 进样系统
进样器（样品导入部件）
进样系统
分流器 分流比阀
针形阀和电磁阀
2020/9/29
30
2020/9/29
31
毛细管柱色谱进样方式分为两类：
分流进样和不分流进样。
根据操作方式，不分流进样又包括柱 上进样和直接进样。
u
2k 3(1 k)2
d
2 f
Ds
u
2020/9/29
5
与填充柱速率理论比较：
（1）毛细管柱中，A=0
（2）在毛细管柱中，因无填料，因此，
阻碍因子γ=0
（3）在毛细管柱中，以柱半径r代替
填料颗粒直径dp，且Cs一般比填充柱小，
气相传质阻抗常为色谱峰展宽的重要 因素。
2020/9/29
6
三、 速率方程讨论
2020/9/29
26
柱温与相对保留值的关系：
lg a b
T
温度范围较窄时，可以写成下式：
a aT b
根据a′数值的大小，曲线的斜率有三种情况： （1） a′为负值，表示降低柱温，会使相对保留
值增大； （2） a′近于0，无论柱温如何变化，相对保留值
保持不变； （3） a′大于0，柱温降低，相对保留值也减小。
2020/9/29
7
（二）最佳适用载气线速度
从速率方程可知，最小板高时的最佳流速：
uopt B (Cm Cs )
对于毛细管柱而言，固定液液膜薄，值较大，Cs Cm，因此，
uopt
B u 4Dm r
3(1 k)2 1 6k 11k 2
一种包夹硅球型大内径毛细管整体柱的制备及评价
一
种 包 夹 硅 球 型 大 内径 毛 细 管 整 体 柱 的 制 备 及 评 价
李金祥 ， 晓伟 ， 付 韩 晶
中 图 分 类 号 ： ６７ ８ ０ ５ ． 文 献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３８ ２ （０ １ ０ －０ １ ３ １７ — ０ ２ １ ） １ ４ － ０ ０ ０
整 体柱 通常 可 分 为 有 机 整体 柱 、 机 整 体 柱 无
和有 机一 机 混合 型整 体柱 三类 ． 中有 机 聚合 物 无 其
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作者 简介 ： 李金祥 （９ ４ ） 男 ， １６ 一 ， 黑龙江绥化人。教授 ， ， 博士 主要研究方 向为色谱 。Ｅｍ ｉ ｌ １＠ｙｈｏ ｃ ． ｎ － ａ ：ｊ ｌ ａ ｏ．ｏ ｃ 。 ｌｉ ｍ４ ｎ ｒ
围宽 ， 可通过 调 整 聚合 混 合 液 组成 和聚 合 反 应 条 件 方便 地控 制 固定 相 的孔结 构等 诸多 优点 而成 为
波 清洗 器 ， 海 科 导 超 声 仪 器 有 限 公 司 生 产 ； 上
Ｋ Ｋ １０ Ｂ型扫 描 电子 显 微 镜 （ Ｅ ， 国科 Ｙ Ｙ一 ０ ０ Ｓ Ｍ） 中 学 院科 学仪器 厂 生 产 ； ．１ Ｂ２ ２酸度 计 ， 日本 Ｈ ｒ ａ ｏｉ ｂ 生产 ； 内径 ５ ０ ｍ 的熔 融石 英 毛细 管 ， 北 永年 ３ 河
紫 外可见 光检 测 器 ， 国 Ｌ ｂ Ａｌ ｎｅ生 产 ； 自 美 ａ ｌａ ｃ ｉ 配
收稿 日期 ：０ ００ －１修 回 日期 ：００ ９ ２ ２ １ －７０ ； ２１－ － ００
TMPTA整体柱的制备及应用研究
摘要密级：学校代码：10075分类号：学号：********理学硕士学位论文TMPTA整体柱的制备及应用研究学位申请人：白晓梅指导教师：刘海燕副教授学位级别：理学硕士学科专业：药物分析学授予单位：河北大学答辩日期：二○一四年六月Classified Index: CODE: 10075 U.D.C.: NO: 20111327A Dissertation for the Degree of M. ScienceStudy on the Preparation andApplication of TMPTA MonolithicColumnsCandidate : Bai XiaomeiSupervisor : Asso. Prof. Liu HaiyanAcademic Degree Applied for : Master of ScienceSpecialty : Pharmaceutical AnalysisUniversity: Hebei UniversityDate of Oral Examination : June, 2014摘要近几年来，整体柱作为一种新型的高效液相色谱（HPLC）分离介质得到了快速发展，并且广泛应用于样品分析。
整体柱和传统的填充柱相比具有一定的优势，比如制备方法简单，传质速率快，渗透性高和易于表面修饰等。
本文首先以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）作为反应单体，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）为交联剂，采用自由基原位聚合方法制备了有机聚合物整体柱。
考察了聚合条件的改变对孔结构的影响。
通过红外光谱、扫描电镜等方法对该整体柱的结构进行了表征，并且对其机械稳定性和渗透性进行了研究。
最后通过对一系列有机小分子的分离考察了目标整体柱的色谱保留行为。
其次，本文还制备了聚（三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-N-异丙基丙烯酰胺-乙二醇二甲基丙烯酸酯）[poly(TMPTA-co-NIPAAm-co-EDMA)] 整体柱。
辛基键合硅胶色谱柱
辛基键合硅胶色谱柱辛基键合硅胶色谱柱是一种新型的分离材料，具有优异的分离效果和广泛的应用领域。
本文将从以下几个方面进行论述：辛基键合硅胶色谱柱的基本原理、制备方法、应用领域和未来发展方向。
一、辛基键合硅胶色谱柱的基本原理辛基键合硅胶色谱柱是一种以辛基键为键合基固定在硅胶表面上的色谱柱。
辛基键具有很强的亲疏水性，可以与不同极性的化合物发生相互作用，从而实现对化合物的分离。
在实际应用中，辛基键合硅胶色谱柱主要用于分离极性化合物和中等极性化合物，如酸、碱、酯类、醇类、酮类、胺类、杂环化合物等。
二、辛基键合硅胶色谱柱的制备方法辛基键合硅胶色谱柱的制备方法主要包括以下几个步骤：1. 硅胶表面活化处理：将硅胶表面进行活化处理，使其具有反应性，便于后续的键合反应。
2. 辛基键合反应：将活化后的硅胶表面与辛基键反应，形成辛基键合硅胶。
3. 柱填充：将辛基键合硅胶填充到色谱柱中，形成辛基键合硅胶色谱柱。
三、辛基键合硅胶色谱柱的应用领域辛基键合硅胶色谱柱在生物医药、环境检测、食品安全等领域具有广泛的应用。
1. 生物医药领域：辛基键合硅胶色谱柱可以用于药物分析、药代动力学研究、生物样品的处理等方面。
例如，可以用辛基键合硅胶色谱柱对血浆中的药物进行分离和测定，对药物的代谢和排泄过程进行研究。
2. 环境检测领域：辛基键合硅胶色谱柱可以用于环境中有机污染物的分离和测定。
例如，可以用辛基键合硅胶色谱柱对水中的农药、有机污染物等进行分离和测定。
3. 食品安全领域：辛基键合硅胶色谱柱可以用于食品中有害物质的检测。
例如，可以用辛基键合硅胶色谱柱对食品中的农药、添加剂等进行分离和测定。
四、辛基键合硅胶色谱柱的未来发展方向目前，辛基键合硅胶色谱柱已经成为一种常用的分离材料，但是其在一些方面还存在着一些不足，需要进一步的改进和发展。
1. 提高分离效率：目前，辛基键合硅胶色谱柱的分离效率和分离速度还有待提高。
可以通过改进键合基的结构和优化柱填充工艺等方面来提高分离效率。
气相色谱柱填充柱,毛细管柱
第二章气相色谱柱第一节气相色谱柱的类型气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。
其核心即为色谱柱。
气相色谱柱有多种类型。
从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。
色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。
在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。
对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。
按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。
前者的内径在2~4mm，长度为1~10m左右；后者内径在0.2~0.5mm，长度一般在25~100m。
在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。
根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。
固定液的种类繁多，极性各不相同。
色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。
常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。
新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。
其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。
在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。
不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。
有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。
第二节填充气相色谱柱填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。
据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。
填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 2 单体比例的影响 当致孔剂用量保持不变时 ,随着单体混合物中 MAOE含量的降低 ,孔隙率变小 ,聚合物颗粒变细 ,
这可能是由于交联剂 EDMA 的增加 ,更易形成致密的聚合网络 。因此 ,聚合物的聚合度增大 ,导致色谱 柱渗透性下降 ,流速增加时 ,柱压上升的速度加快 (如图 3) 。 3. 3 色谱评价
图 1 柱 a～d中柱压与流速的关系曲线 Fig. 1 Dependence of the back p ressure on the eluent flow rate for columns a～d a～d同表 1 ( a～d are the same as in Table 1) 。
图 2 柱 a～d的孔径分布曲线 Fig. 2 Pore size distribution p rofile of the columns a～d a～d同表 1 ( a～d are the same as in Table 1) 。
4 68
分析化学
第 33卷
2. 2 c2HPLC 整体柱的制备 2. 2. 1 毛细管的预处理 参考文献 [ 7, 8 ] ,毛细管空柱分别用 0. 1mol/L HC l、H2O、0. 1 mol/L NaOH 和 H2 O 各冲洗 1. 0 h,然后用 N2 吹干 。将配制好的 γ2甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷 (γ2MAPS)与甲醇 的混合溶液 3 mL (VMAPS /VMeOH = 1 ∶1) ,注入 5 m 长的已经预处理的毛细管 ,并将毛细管两端封口 ,置于 45℃反应 24 h,最后用 N2 吹扫 6 h,使毛细管内壁键合一层带烯基的硅烷化物质 ,两端封口备用 。 2. 2. 2 辛基型整体柱的制备 辛基型整体柱的制备参考文献 [ 11 ]。反应溶液的配比见表 1。其中致 孔剂的重量配比固定为正丙醇 ∶1, 42丁二醇 ∶水 = 60∶30∶10,将反应溶液超声 10 m in,冲氮气 5 m in后 ,注 入长约 23 cm 已经预键合的毛细管 ,将毛细管两端封口 ,置于 60℃反应 12 h,反应完后 ,按分离需要切 去两端多余毛细管至适当长度 ,以甲醇为流动相 ,用液相色谱泵冲柱约 4 h,去除床层内致孔剂 、残留反 应试剂以及反应产生的一些低聚度物质 。
dehyde) ; 2. 苯酚 ( phenol) ; 3. 苯胺 ( aniline) 。
图 6为所制得整体柱 g在 c2HPLC系统下 ,不
同流速对苯化合物的分离结果 。流速为 60μL /m in时 ,待测溶质全部出峰需 60 m in (图 6A ) ;当流速升
高到 100μL /m in时 ,所需时间则缩短为 35 m in (图 6B ) ,仍保持较好的分离效果 ,说明所制得整体柱具
(厦门大学化学系 教育部现代分析科学重点实验室 , 厦门 361005)
摘 要 本研究采用以甲基丙烯酸辛酯为单体 ,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂 ,偶氮二异丁腈为引发剂 ,正 丙醇 、1, 4丁二醇和水三元混合物为共溶剂 ,制备了内径为 0. 53 mm 的毛细管整体柱材料 。详细考察了单体 / 交联剂比例 、单体混合物与致孔剂之间的比例 ,对所制得材料的通透性 、孔径分布 、粒度大小等性能的影响 ;应 用包括扫描电镜和压汞法对其进行表征 ;在毛细管液相色谱 ( c2HPLC)操作模式进行了初步色谱评价 ,结果表 明 :所制得的整体柱具有优良的通透性能 ,可在高达 100μL /m in的流速下进行快速分离 ,同时在离子对模式 下对 3种金属离子进行了分离 ,取得了较理想的效果 。
2 实验部分
2. 1 仪器与试剂 高效液相色谱系统 ,包括岛津 LC10ADvp高压泵 , SCL 210Avp 系统控制器 , Rheodyne 7520型手动微量
进样阀 (0. 2μL定量环 ) , SPD 2M10Avp二极管阵列检测器 (常通流通池 20μL ,半微量流通池 2. 5μL ) ;紫 外 RF210AXL荧光检测器 (常通流通池 12μL ,半微量流通池 2. 0μL ) ; CLASS2VP 5. 0色谱工作站。
图 3 柱 f～h中柱压与流速的关系曲线
图 4 流动相中乙腈含量与保留因子的关系曲线
Fig. 3 Dependence of the back p ressure on the eluent flow Fig. 4 The relationship s of the content of acetonitrile in
石英玻璃毛细管 (0. 53 mm i. d. , 河北省永年锐丰色谱器件有限公司 ) ;甲基丙烯酸辛酯 (MAOE) (纯度 99% ) 、乙二醇二甲基丙烯酸酯 ( EDMA ,纯度 97% ) 和 γ2甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷 (γ2 MAPS) (含量 95% )均购自日本东京化城 ;偶氮二异丁腈 (A IBN ) (上海试剂四厂 ) ,使用前重结晶 ;正丙 醇和 1, 42丁二醇皆为分析纯 ,购自上海化学试剂公司 ,使用前经蒸馏提纯 ;乙腈 (色谱纯 , Fairfield,美 国 ) ; Zn、M g和 Cd的标准溶液由光谱纯金属配制而成 ;所用水为超纯水 。
rate for columns f～h
mobile phase and the retention factor of three analytes
f～h同表 1 ( f～h are the same as in Table 1) 。
流速 ( flow rate) : 60 μL /m in; λ = 254 nm。1. 苯甲醛 ( benzal2
w1/2 (1) + w1 /2 (2)
式中
tR
、V
ex
、w
1 2
、F、r和
L 分别表示溶质的保留时间
,柱外死体积 、半峰宽 、流速 、毛细管半径和长度 。
3 结果与讨论
3. 1 致孔剂用量的影响 从表 1可以看出 ,当单体混合物中各组分百分含量保持不变时 ,致孔剂对整体柱的性能有很大影
响 。随着致孔剂用量的减少 ,孔隙率变小 ,这可能是由于致孔剂含量减少时 ,聚合物的聚合度较高 ,因此 聚合物颗粒变细 ,并导致色谱柱渗透性下降 ,柱压随流速增加而上升的速度越快 (如图 1) 。当致孔剂含 量减少到 45%时 (柱 e) ,聚合物的渗透性很差 ,以致不能用高压泵冲洗 。聚合物的孔径分布曲线 (如图 2)说明致孔剂用量的增加 ,使其孔径变小 。表 1中聚合物粒度由电镜图估计 。
第 33卷
分析化学 ( FENX I HUAXUE) 研究ห้องสมุดไป่ตู้告
第 4期
2005年 4月
Chinese Journal of Analytical Chem istry
467～470
辛基型毛细管液相色谱整体柱的制备 、表征及评价
黄晓佳 王秋泉 3 黄本立
待测物质的保留因子 k与流动相中乙腈含量的关系曲线如图 4所示 。实验结果表明 ,随着流动相 中乙腈含量的增加 , 3种化合物的 logk 呈线性下降 ,表现出典型的反相色谱性能 [1 ] 。一些碱性和酸性化 合物在所制得整体柱 g上的分离谱图如图 5A 和 B 所示 。从图中可以看出 ,弱碱性化合物吡啶和苯胺
MAOE EDMA ( % , w /w ) ( % )
A IBN (%)
聚合溶液 Polymerization m ixture
单体混合物
致孔剂
Monomer m ixture (%)
Porogen solvent (%)
孔隙率 Total porosity
(εT )
a
59. 5
39. 5
1
35
65
2004204226收稿 ; 2004208220接受 本文系国家自然科 学基金 面上项 目 (No. 20175019 ) 、高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 ( No. 20040384002 ) 、厦 门 市 科 技 创 新 (No. 3502Z20031058) 、中国博士后科学基金 (No. 2003034438)和厦门大学预研基金 (No. 2003 sdyy08) 资助
本研究 ,首次采用以甲基丙烯酸辛酯为单体 ,在 0. 53 mm 内径的石英玻璃毛细管内原位聚合制备 了具有优良通透性能的整体柱材料 ,详细考察了单体 /交联剂比例 ,单体混合物与致孔剂之间的比例对 所制得材料的通透性 、孔径分布 、粒度大小等性能的影响 ;应用包括扫描电镜 ( SEM )和压汞法对其进行 表征 ;同时在 c2HPLC操作模式下进行了初步的色谱评价 ,取得了较理想的效果 。
关键词 毛细管高效液相色谱 , 整体柱材料 , 制备
1 引 言
毛细管液相色谱 ( c2HPLC)与常规液相色谱相比 ,具有流动相 、固定相和样品消耗低 ,环境污染小 ,分 离效率高 ,易于与其它检测方法在线联用等优点 ,在生化 、医药 、环境等领域发挥了重要的作用 [1, 2 ] 。通常 色谱柱的制备采用的装填法存在 3大缺陷 [ 3, 4 ] : (1)在微尺寸色谱柱中装填球形颗粒填料 ,在较高流量条件 下有很大的柱压 ,这对色谱柱的使用寿命和仪器的维护有很大的影响 ,若流量太小 ,将导致分析时间的延 长 ; (2)微尺寸色谱柱的装填困难 ,需要很高的装柱技巧 ; (3)对于石英玻璃毛细管色谱柱 ,需要在柱的两端 烧结过滤筛板 ,传统填充柱的空间利用率低。而最近几年发展的通过原位聚合而形成的整体柱固定相 ,由 于具有优异的通透性能 、高空间利用率、制备简单、低柱压和对于石英玻璃毛细管整体柱无需烧结过滤筛 板等优点 [5～8 ] ,因此发展毛细管液相色谱整体柱材料是克服 c2HPLC发展障碍的理想方法 。到目前为止 , 整体柱主要限制在常规高效液相色谱 [5, 6 ] (柱内径通常为 3. 2～4. 6 mm不锈钢管 )和毛细管电色谱 [7, 8 ] (柱 内径通常为 25～100μm的石英毛细管 ) ,虽然也有报道在 c2HPLC下使用的整体材料 ,但其柱管内径仍在 100～320μm 之间 [9, 10 ] ,这将导致色谱容量低和需要较高的装备条件 。