高效毛细管电泳色谱仪有机基质整体柱制备
毛细管整体柱的制备技术及其应用进展
收稿日期:2008210209;修回日期:2009202221基金项目:河北省自然科学基金资助项目(B2008000669);河北省教育厅课题(Z2005202);河北科技大学杰出青年基金资助项目(2006J C 214)联系人简介:高文惠(19632),女,教授,博士,主要研究方向分离科学。
Em ai:l wenhuigao @126.co m .文章编号:100421656(2009)0921223208毛细管整体柱的制备技术及其应用进展高文惠1*,杨桂君1,赵文伟2,裴 红(1.河北科技大学生物科学与工程学院,河北 石家庄 050018;2.河北省科技情报研究院,河北 石家庄 050021)摘要:毛细管整体柱是以其制备相对简单无需烧结塞子,渗透性好,柱效高,低柱压等优点,成为目前备受关注的液相色谱固定相。
它具有较好的重现性,可进行快速分离,已被应用于毛细管电色谱(CEC)和微柱高效液相色谱(L 2H PL C )。
本文主要介绍近几年毛细管整体柱的制备技术及其应用概况。
关键词:毛细管整体柱;毛细管电色谱;制备技术;应用中图分类号:O65717 文献标识码:A自二十世纪九十年代,整体柱在液相色谱(L i q u i d Chro matography ,L C )和毛细管电色谱(Capillar y E lectro 2chro matography ,CEC)方面的制备与应用越来越受到人们的关注,CEC 是近年来发展十分迅速的一种新型分离技术,它结合了毛细管电泳(Capillary electrophores,i CE )的高效性和高效液相色谱(H i g h Perf or mance L iquid Chro matography ,H PL C)高选择性的优点,具有高效、快速、微量的特点。
它一方面解决了CE 选择性差、难以分离中性物质的问题,另一方面大大提高了液相色谱的分离效率[1,2]。
《β-CDCOF毛细管电色谱柱的制备及应用研究》
《β-CD COF毛细管电色谱柱的制备及应用研究》一、引言毛细管电色谱（Capillary Electrochromatography, CE）是一种将高效液相色谱与电泳技术相结合的分离技术。
近年来，随着科学技术的不断发展，β-环糊精（β-CD）作为固定相的毛细管电色谱柱因其良好的分离效果和广泛的适用性，受到了广泛关注。
本文旨在探讨β-CD COF（共价有机框架）毛细管电色谱柱的制备方法及其在各类分析中的应用研究。
二、β-CD COF毛细管电色谱柱的制备1. 材料与设备制备β-CD COF毛细管电色谱柱所需材料包括：β-环糊精、共价有机框架材料、毛细管、光敏剂等。
设备包括：毛细管拉制机、紫外光照射仪、干燥箱等。
2. 制备方法（1）清洗毛细管：首先，对毛细管进行清洗，去除表面杂质，保证电色谱柱的分离效果。
（2）固定相涂层制备：将β-CD和共价有机框架材料按照一定比例混合，利用紫外光照射使其固定在毛细管内壁形成固定相涂层。
（3）制备成柱：在形成固定相涂层的毛细管两端加入适当长度的聚酰亚胺等作为基质，制备成电色谱柱。
三、β-CD COF毛细管电色谱柱的应用研究1. 生物大分子分离由于β-CD对生物大分子具有良好的亲和力，使用β-CD COF 毛细管电色谱柱对生物大分子进行分离效果显著。
可广泛应用于蛋白质、多肽、核酸等生物大分子的分离和纯化。
2. 药物分析β-CD COF毛细管电色谱柱在药物分析中具有广泛应用。
可以用于药物有效成分的分离、药物代谢产物的分析以及药物与生物大分子的相互作用研究等。
3. 环境分析利用β-CD COF毛细管电色谱柱对环境中的污染物进行分离和检测，如重金属离子、有机污染物等。
该技术具有高灵敏度、高分辨率等优点，为环境监测提供了有力支持。
四、结论本文研究了β-CD COF毛细管电色谱柱的制备方法及其在生物大分子分离、药物分析、环境分析等领域的应用。
实验结果表明，β-CD COF毛细管电色谱柱具有良好的分离效果和广泛的应用前景。
反相毛细管电色谱硅胶整体柱的制备及其应用
反相毛细管电色谱硅胶整体柱的制备及其应用笪振良，丁国生*，袁瑞娟，李侃（天津大学药物科学与技术学院，天津 300072）摘要 采用改进的溶胶-凝胶技术制备了具有高机械强度和化学稳定性的毛细管硅胶整体柱。
详细考察了反应物配比对所制备整体柱结构和性能的影响，并在此基础上对制备条件进行了优化。
将所制备整体柱用正辛基硅烷修饰后得到反相整体柱，详细考察了流动相pH值、有机改性剂含量对电渗流的影响。
采用短端进样方式在优化实验条件下实现了中性化合物的快速分离，对硫脲获得了高达180,000 N/m的柱效。
使用所制备整体柱,在电色谱模式下对穿心莲片中的有效成份脱水穿心莲内酯进行了分离,并获得了高达80,000 N/m的柱效。
关键词 硅胶整体柱，反相毛细管电色谱，制备 ，脱水穿心莲内酯1引言毛细管电色谱（Capillary electrochromatography , CEC）是近年发展起来的一种以电渗流为驱动力的微分离分析技术。
它结合了微柱液相色谱(μ-HPLC)的高选择性和毛细管区带电泳(CZE)的高效性，具有高效、快速、微量的特点，成为目前微分离分析领域的研究热点之一。
CEC依固定相的存在方式可被分为三类：开管柱、填充柱和整体柱。
CEC开管柱虽可获得很高的柱效，但它也有相比较低、柱容量较小及检测灵敏度低的缺点。
而CEC填充柱因其制备过程复杂且易产生气泡，也限制了其应用。
CEC整体柱的制备由于采用了原位聚合技术，克服了以上缺点；同时，聚合单体的选择范围很广，可以在固定相中引入各种可能的作用基团，实现多种分离模式。
因此，它被誉为第四代分离介质而受到色谱工作者的广泛关注[1~3]。
毛细管整体柱按基质材料可分为有机基质整体柱和无机基质整体柱。
有机聚合物整体柱易在有机溶剂中发生溶胀现象而改变其孔结构，进而影响其色谱性能；相比之下，硅胶基质整体柱的机械强度较高，耐溶剂性能和热稳定性能较好，同时在孔结构控制方面也有一定的优势。
《β-CDCOF毛细管电色谱柱的制备及应用研究》
《β-CD COF毛细管电色谱柱的制备及应用研究》一、引言随着生命科学、环境监测和药物分析等领域的快速发展，对高效、快速和准确的分离分析技术提出了更高的要求。
毛细管电色谱（Capillary Electrochromatography, CEC）作为一种新兴的分离分析技术，以其高分离效率、高灵敏度和低样品消耗等优点备受关注。
β-环糊精（β-CD）作为一种具有独特分子结构的化合物，在毛细管电色谱柱的制备中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究β-CD COF（共价有机框架）毛细管电色谱柱的制备方法及其在分离分析中的应用。
二、β-CD COF毛细管电色谱柱的制备1. 材料与试剂制备β-CD COF毛细管电色谱柱所需材料包括：β-环糊精、共价有机框架材料、毛细管、溶剂等。
所有试剂均为分析纯，使用前需进行适当的处理。
2. 制备方法（1）选择合适的毛细管，进行预处理，如清洗、涂覆等，以提高其表面性能。
（2）将β-CD与共价有机框架材料混合，制备成均匀的涂层溶液。
（3）将涂层溶液均匀涂布在预处理后的毛细管内壁，进行干燥和固化处理，形成β-CD COF涂层。
（4）将涂层毛细管进行切割、连接等处理，制备成完整的毛细管电色谱柱。
三、β-CD COF毛细管电色谱柱的应用研究1. 药物分析应用β-CD COF毛细管电色谱柱具有优异的分离性能和良好的生物相容性，适用于药物分析领域。
通过优化实验条件，该电色谱柱可实现对多种药物的有效分离和检测，为药物质量控制和药效研究提供有力支持。
2. 环境监测应用β-CD COF毛细管电色谱柱还可应用于环境监测领域，如水体中有机污染物的检测。
通过优化色谱条件，该电色谱柱可实现对水体中多种有机污染物的有效分离和检测，为水环境治理和生态保护提供技术支持。
3. 食品分析应用β-CD COF毛细管电色谱柱在食品分析领域也有广泛应用。
通过对食品中添加剂、农药残留等有害物质的分离和检测，为食品安全监管提供有力保障。
毛细管电色谱柱制备技术及其进展
综述 收稿日期:2004204206 基金项目:烟台师范学院青年科学基金资助项目 作者简介:瞿其曙(1973—),男,讲师,理学博士,主要从事分离技术研究.毛细管电色谱柱制备技术及其进展瞿其曙,徐 强,王玉宝,刘军深,胡玉才,王孝 (烟台师范学院化学与材料科学学院,山东烟台264025)摘要:综合评述了毛细管电色谱柱的类型及制备技术的进展情况.关键词:毛细管电色谱;分离柱;制备中图分类号:O65718 文献标识码:A 文章编号:100424930(2004)0320215206 毛细管电色谱柱在毛细管电色谱(CEC )分离体系中占据最重要的地位,它具有双重作用:一是作为固定相,承担对分离对象的分离任务;二是在其表面形成双电层,在电场作用下产生电渗流,作为推动力.因此,在过去的几年中,针对CEC 特点的柱制备技术受到极大地关注并取得了一些研究成果.CEC 分离柱主要分为三种类型:填充柱、开管柱和整体柱.本文主要对毛细管电色谱柱的类型及制备技术的进展情况进行综合述评.1 填充柱 填充柱是CEC 分离中用得最多的一种分离柱,这主要是因为CEC 在很大程度上继承了高效液相色谱(HPLC )的柱技术.事实上,早期使用的CEC 分离柱完全是采用HPLC 的填料和填充技术制得的,现在,有70%的分离柱仍采用此技术.但由于CEC 的填料应该具有的双重作用,被广泛使用且商品化的HPLC 填料不一定适合作为CEC 的固定相.因此,选择适合CEC 特点的填料是获得高分离能力CEC 柱的重要前提.111 CEC 柱填充材料 HPLC 中烷基化的二氧化硅(SiO 2)反相填料被广泛用作CEC 中的填充固定相.这种填料表面残存的硅羟基,在流动相中p H >213时会在电场作用下产生电渗流(EOF ),且EOF 的大小与p H 值的大小密切相关,p H <5时,EOF 很小;p H >10时,这种SiO 2填料会逐渐溶解.为了获得EOF 稳定而高速的填料,Smith 等人使用一种强离子交换型填料(SCX )料获得了高达几百万的理论塔板数,但由于这类固定相存在无法分离中性化合物的缺点,一直未被重现.Zhang 和El Rassi 发明了一种混合模式的填料,其表面同时具有离子基团(如磺酸或四氨基基团)和碳链,可以同时具有高选择性和稳定性的快速EOF 流速,这是目前CEC 中很有发展前途的一种固定相[1]. 对颗粒表面进行适当修饰后用于手性分离是当今填充固定相研究中的另一个热门领域.常用的手性填充固定相(CSP )主要有多糖(环糊精、纤维素衍生物)、大环抗生素和分子印记聚合物三类.文[2]采用磺酸钠覆盖的β2cd 修饰115μm SiO 2颗粒,这种手性固定相具有三个识别点,因此对许多化合物都具有很强的手性分离能力.文[3]用纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)和直链淀粉-(3,5-二甲基苯基甲酸酯)修饰的5μm SiO 2颗粒,采用反相CEC 分离模式进行手性拆分,并详细考察了诸多影响因素对分离的影响.文[4]制备了荷正电的纤维素衍生物作为CSP ,并发现这类固定相具有更大的EOF ,因而可以实现快速手性分离.大环抗生素替考拉宁(te 2icoplanin aglycone )分子中有多个手性中心和手性空腔,有很强的手性识别能力.文[5]用替考拉宁对12种以上的糖肽进行分离,获得了10000—300000理论塔板数/m 的分离效率.文[6]采用沉淀聚合的方法制备了以(s )2奈心安为 烟台师范学院学报(自然科学版) Y antai Normal University Journal (Natural Science )2004,20(3):215—220 印迹的微球形聚合物,在CEC分离模式下,奈心安的对映体不到75s便实现了基线分离. 以上采用的手性选择剂均为大分子,存在着单位面积选择中心少的缺点,为此,文[7]开发出两种小分子的化合物———N2(3,52二氯苯甲酰)2 o2烯丙基酪氨酸和N2(3,52二氯苯甲酰)212胺基2甲基丁烷磷酸作为手性选择剂.实验结果显示,它们都具有很强的手性拆分能力(375000理论塔板数/m).112 CEC柱填充材料的粒径及孔径对分离效率的影响 在填充柱色谱分离过程中,涡流扩散、轴向分子扩散和溶质在流动相与固定相之间的传质阻力对理论塔板高度的贡献可用以下半经验公式表示H=A・d4/3pD1/3mu13+2γD mu+Cd2pD mu.(1)式中,A,C分别表示涡流扩散和传质阻力的无因子参数,d p为填充颗粒的平均直径,u为平均线速度,D m为溶质在流动相中的扩散系数,γ为曲折系数(tortuosity factor),其典型值为015—017.(1)式显示,在不影响EOF大小的情况下,CEC 填充柱中填充颗粒的直径越小可获得的柱效应该越高.20世纪90年代初,CEC普遍使用的是HPLC中经典的5μm十八烷基二氧化硅填料(octadecyl silica,ODS).90年代后期,3μm颗粒成为HPLC的标准填料,并在CEC中被大量使用,CEC的理论塔板数也如理论预测的那样,从10万每米左右增长到约20万每米.Yan等人则采用115μm C18无孔SiO2填料在2min内成功分离了硝基芳香类化合物,并获得了高达700000理论塔板数/m.亚微米的SiO2填料也曾被成功用于CEC分离.文[8]使正硅酸四乙酯(TEOS)和乙烯基三乙氧基硅烷反应,制备了粒径为350nm的有机2无机杂化颗粒,再用聚(苯乙烯2二乙烯基苯)对颗粒进行了表面修饰,对一组芳香烃化合物获得了高达220000理论塔板数/m的分离效率.文[9]制备了粒径为015μm的SiO2颗粒并将其用作CEC分离填充相,但最高也只获得了290000理论塔板数/m,小于理论预测值3倍.造成这一结果的原因,一方面是由于在使用亚微米颗粒作为填充相时,轴向扩散取代了涡流扩散成为控制因素;另一方面,因为填充如此小的颗粒过于困难,且很容易填充不均匀,使分离效率下降.因此,目前在CEC中使用3μm颗粒是最合适的. Li和Remcho最早研究了填充颗粒上的孔径对分离效率的影响.结果表明,分离效率随着孔径的增大而提高.主要原因可能是由于小孔内产生的电渗流促进了传质过程.113 CEC柱填充技术对分离的影响 有4种柱填充技术曾被成功用CEC分离柱的制备[10],即经典的匀浆填充法、超临界CO2流体匀浆填充法、电动填充法和离心力填充法.其中,电动填充法比较引人注目,因为它可以方便地填充粒径很小的颗粒,但这种方法不适用于填充电中性颗粒,而且所填充的颗粒粒径分布必须尽量窄,否则将造成填充不均匀.不管采取那种填充方法,都需要多个步骤和熟练的技巧才能获得具有高分离效率和良好重现性的分离柱.114 CEC填充柱两端塞子的性能对分离的影响 填充柱两端需要塞子以防止填充颗粒的流失.在HPLC中,可以采用离柱的不锈钢塞子,但不适用于CEC.因为CEC采用的柱内径很小,离柱的塞子可能导致过大的死体积,因此,必须采用在柱的塞子来减小柱外的区带扩散.目前,制备塞子的方法主要有4种[11]:硅酸钾2甲酰胺聚合形成的SiO2气凝胶塞子、烧结填充固定相法制备的塞子、溶胶2凝胶(sol2gel)法固结固定相获得的塞子和多孔有机聚合物塞子.然而,无论是何种方法制作的塞子,都存在着或多或少的缺点.导致如分离速度过慢、重现性差及在塞子和填料之间易产生气泡等.在实际操作中为了避免气泡的出现,不得不在分离柱两端加压,这又增大了操作的复杂性. 为了在填充柱中避免使用塞子,Lord和Mayer等分别将毛细管两端拉成锥形.他们发现,若将115μm颗粒填入100μm内径管中,只要将毛细管的内径拉到15μm就不会有颗粒流失,这主要是由于颗粒会在端面形成架桥效应(key2 stone effect).文[12]利用这一效应,直接在100μm内径的分离柱两端连接了两根50μm内径的毛细管(代替原技术中的锥形管),在其中填充5μm内径颗粒并取得了成功,获得了200000理论塔板数/m.不过这项技术在填充亚微米量级的颗粒时一般不用,因为所用的阻止填料流失的216 烟台师范学院学报(自然科学版)第20卷 毛细管必须很细,这势必会降低检测的灵敏度.2 开管柱 开管柱(ot2CEC)避免了繁琐的颗粒填充过程,也免去了制备塞子.但ot2CEC的柱容量比填充柱(p2CEC)要小好几个数量级,而且由于传质阻力较大,ot2CEC的管径必须很小,通常为10—25μm,这又相对增加了检测的困难. 增大ot2CEC柱容量的方法很多,如有机聚合物涂层[13]、表面蚀刻接上有机配位体[14,15]、动态纳米颗粒作为假固定相[16]、sol2gel表面涂层[17,18]等.上述方法中,动态纳米颗粒作为假固定相的技术很引人注目,因为它的柱容比普通ot2 CEC高,又不需要像p2CEC那样进行繁琐的填充工作,且不存在柱子污染问题.但这种技术不能采用普通的光检测法,只适用于联用质谱等检测仪器,这在一定程度上限制了该技术的推广.有关sol2gel表面涂层技术的研究成果较多,Guo和Colón同时使用TEOS和八烷基三乙氧基硅烷(C82TEOS)作为前驱物,在酸性条件下于乙醇水溶液中水解,在石英管内壁可同时获得SiO2的sol2gel层和C8修饰层.该方法简单,效果好.文[18]发展了Colón等人的技术,他们在柱子部分得到干燥的情况下将0101mol/L NaOH压进柱内,停留5min后,柱子的表面积显著提高.包含巯基的有机化合物可以自发吸附于金的表面形成有序的自组装单分子层.文[19]利用这一特性,将十二烷基巯基修饰的纳米金颗粒固定于石英管内壁形成固定相,在ot2CEC分离模式下获得了很好的分离效果. 虽然人们在增大ot2CEC的表面积方面做了许多工作,但是ot2CEC的柱容量仍然偏小,加上无法解决的检测光程过短的缺点,ot2CEC一直没有被广泛使用.3 整体柱 整体柱一直是近年来的研究热点.因为它具有与填充柱相近的柱容量,且大多数整体柱都不需要进行颗粒填充.整体柱制备技术是从HPLC 柱技术发展而来的[20],现在已被成功用于CEC 分离柱的制备,有些类型的整体柱已经商品化.目前,整体柱按其制备方法主要分为三种类型:固定填充固定相型、聚合物型和硅胶型.311 固定填充固定相型整体柱 该类整体柱的制备方法是,首先在毛细管柱中进行颗粒填充,然后通过拉制、高温烧结,sol2 gel或聚合等技术获得整体柱.Horváth等人先采用匀浆法制备填充柱,再用NaHCO3、水和丙酮分别清洗填充柱,分别在120℃和360℃下对填充柱进行热处理,最后重新键合上C18.与普通柱相比较,这种整体柱的机械强度和稳定性都得到了改善,但是,高温破坏了已键合的C18,因此,不得不进行再次键合.Chirica和Remcho先采用匀浆法填充ODS颗粒制备填充柱,然后将硅酸盐溶液压过填充柱,在160℃下干燥.所得的整体柱具有活性位点,会造成峰拖尾,而且制备周期过长.Tang 等人先采用超临界CO2填充颗粒,然后将由四甲氧基硅烷(TMOS)和乙基三甲氧基硅烷混合而成的溶液灌入毛细管填充柱中,再用超临界CO2流体干燥,最后分别在120℃和250℃下加热处理5h,获得了高达410000理论塔板数/m的整体柱.Dulay等人则采用sol2gel技术制备这类整体柱.他们将ODS颗粒超声混匀于TEOS溶液中,然后填入75μm内径的毛细管中,在100℃下加热形成整体柱.这一制备过程若控制不当,很容易出现塌陷,而且即使条件控制得非常好,最高也只获得了80000理论塔板数/m.Henny等人对上述制备方法进行了修饰,将柱效提高到100000理论塔板数/m. 以上这些制备整体柱的方法虽解决了柱的稳定性问题,但必须在柱制备塞子,有诸多不便.312 聚合物整体柱 制备聚合物整体柱的材料来源广泛,制得的整体柱适用的p H范围广,因而,在近几年里发展很快.根据整体柱制备时选用的单体及交联剂的不同,聚合物整体柱可分为四类,即聚丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚甲基丙烯酸酯类和分子烙印整体柱. 1)聚丙烯酰胺类整体柱 制备该类整体柱所采用的功能单体主要丙烯酰胺、N2异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸丁酯和N2烯丙基二甲胺等,交联剂为二丙烯酰哌嗪、N,N′2亚甲基二丙烯酰胺(B IS)等.Fujimoto等人采用高溶胀性交联凝胶CEC柱分离中性化合物.他们将异丙 第3期瞿其曙,等:毛细管电色谱柱制备技术及其进展217基丙烯酰胺、22丙烯酰胺基222甲基212丙磺酸(AMPS)和N,N′2亚甲基二丙烯酰胺混合溶液在毛细管内热引发自由基聚合,得到了高溶胀的聚合物整体柱.实验结果表明,随着AMPS浓度的升高,EOF流速也线性增加.当采用叔胺和季胺作聚合物的功能单体时,EOF会反向.用这种整体柱分离甾类化合物可获得160000理论塔板数/米.另外,这类凝胶柱是UV透明的,因此可以在凝胶柱上检测,灵敏度比在非固定相柱上检测能提高(1+k′)倍.几乎在同一时间,Hjertén等人报道了高度交联的聚丙烯酰胺整体柱,但是最初使用的方法比较复杂,包括两步聚合及表面键合等多个步骤.与Fujimoto的制备方法相比,该法得到的整体柱的强度要高得多,且C18量较高,可以有效提高柱载量和分离度.使用该柱分离芳烃,柱效可达120000理论塔板数/m.为了进一步提高这种聚合物整体柱固定相的疏水性,Hjertén等人采用了疏水性更强的单体,如甲基丙烯酸十八烷酯或甲基丙烯酸丁酯.他们又加入表面活性剂以解决单体与水溶液之间的互溶问题,并发展了一步原位聚合反应技术,还针对梯度分离蛋白质,建立了二甲基二丙烯氨盐为EOF载体的聚合物整体柱制备方法.文[21]发明了可方便调整硬度和孔径的整体柱制备方法,并取得了很好的分离效果.Novotny等人在水2丙烯酰胺溶液中添加N2甲基甲酰胺,并根据疏水官能团的疏水性,调节N2甲基甲酰胺在水相溶液中的比例,解决了疏水官能团与水相溶液之间的互溶问题.还在反应体系中加入聚环氧乙烷(PEO),使柱效得到改善.使用聚合物整体柱实现了对许多实际样品的分离. 2)聚苯乙烯类整体柱 该类整体柱所使用的单体种类较少,主要为苯乙烯、氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯等.Horváth等人将氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和偶氮二异丁腈(A IBN)在致孔剂的存在下聚合成柱,然后将季胺基团引入固定相中.这种整体柱的固定相表面带有正电荷,被用于反相模式下分离酸性和碱性的多肽,可获得200000理论塔板数/m.然而,待分离物质的淌度会随着缓冲液中乙腈加入量的增加而降低,使分析时间大大增长.Zhang等在反应混合物中添加了甲基丙烯酸和甲苯,然后进行聚合,使羧基成为EOF 的承载体,用其对具有不同取代基的芳香化合物进行分离,获得了150000理论塔板数/m. 3)聚甲基丙烯酸酯类整体柱 该类整体柱的制备方法非常简单[22],制备时,无论毛细管柱有没有经过预处理,都可以在柱内进行聚合反应,获得性能较好的聚合物整体柱.聚合反应可以在水浴锅内被热引发,也可采用紫外引发.聚合完成后,未反应的物质可以通过高压泵或使用EOF排出柱外.另外,在极端p H(如p H=2或12)下,该类整体柱具有很好的稳定性,其所带有的磺酸基官能团也能保持稳定,这样就可以获得p H稳定的EOF,分离时重现性较好.文[23]将含有手性选择性的单体作为反应单体,制备了具有手性的聚合物整体柱,实现了在CEC模式下拆分手性化合物.文[24]用22(羟基磺酸)乙基甲基丙烯酸酯和乙烯基二甲基丙烯酸酯共聚,获得了强阳离子和反相分离模式共存的混合模式整体柱,用于肽分离获得了280000理论塔板数/m的分离效率.该类整体柱具有很好的发展前途. 4)分子烙印类整体柱 分子烙印是合成对烙印分子具有预定分子识别能力的聚合物的一种方法,近年来受到了越来越多地关注[25].采用一般方法制得的分子烙印聚合物(M IPs)通常是块状的,装柱前需研磨成25μm左右无定形颗粒.由于均匀度和强度均较差,会造成严重的色谱峰展宽和拖尾.为了解决这一问题,Karube等人将烙印分子、功能单体及交联剂在不锈钢柱内聚合成分子烙印整体柱.但是,他们获得的烙印物质的孔径过小,从而限制了这种技术的应用.1997年, Nilsson等报道了超大孔烙印聚合物整体柱,并成功分离了心得安、甲氧乙心安和ropivacaine的对映体.Lin等人采用加热至60℃引发聚合反应制备了分子烙印聚合物整体柱,但制得的整体柱聚合物的密度较高.烙印整体柱的柱效一般都比较低,因此,寻找新型交联剂、提高分子烙印聚合物孔径的均匀性将是今后的研究重点. 总体来说,聚合物整体柱具有较好的重现性,选材料范围广且易于制备,适用的p H范围广泛.但是,这类整体柱存在着溶胀、受热易变形及机械性能差等缺点.313 硅胶整体柱 与聚合物整体柱相反,硅胶整体柱在机械性能和耐溶剂方面具有一定的优越性.制备硅胶整体柱一般采用的是sol2gel法,但由于这种技术相对较难,研究的人并不多.Fields最早报道了将硅胶整体柱用于CEC分离.他使硅酸钾和甲酰胺溶218 烟台师范学院学报(自然科学版)第20卷 液反应,获得了孔径在012—310μm的网状SiO2气凝胶整体柱.用这种方法制备的硅胶整体柱柱体易出现收缩和破裂,导致柱效较低甚至完全失去分离能力.另外,这类整体柱固定相比表面积太小,保留值不稳定.文[26]利用sol2gel技术成功制备了性能优越的硅胶整体柱.他们将TEOS,聚环氧乙烷及催化剂乙酸混合均匀后放入模子里让其成胶,用不同溶剂对其小心清洗,然后在高温下加热干燥,最后对其表面进行键合.制得的整体柱结构非常均匀,对烷基苯类化合物的分离效率达到240000理论塔板数/m.文[27]通过物理吸附作用将抗生素蛋白吸附于此类硅胶整体柱表面,对12种手性化合物实现了基线拆分.文[28]分别用β2CD和γ2CD修饰这种整体柱拆分丹酰2DL2苏胺酸,获得了高达500000理论塔板数/m的分离效率.但该法在成胶、干燥过程中很容易发生开裂,且制备过程较为复杂,所需时间也比较长.文[29]用甲基三乙氧基硅烷和TMOS反应,并在其中分别添加牛血清蛋白和卵类粘蛋白,一步反应直接获得了具有手性分离能力的硅胶整体柱,该方法条件温和、简单,很适合蛋白质的手性拆分. 随着电色谱柱制备技术的发展,各种适合电色谱分离特点的固定相不断被开发出来,使得电色谱技术的分离能力和应用范围不断增大.相信在不远的将来,电色谱技术将在生物医学、环境科学、食品及石油化工等各个领域得到更为广泛的应用.参考文献:[1] Steiner F,Lobert T.Characterization of strong cationexchangers and sulfonic acid alkyl mixed mode mate2rials as stationary phases for capillary electrochroma2tograpy[J].Chromatographia,2003,58:207—2111 [2] G ong Y H,Lee H K.Application of cyclam2cappedcyclodextrin2bonded silica particles as a chiral station2ary phase in capillary electrochromatography forenantiomeric separations[J].Anal 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《β-环糊精组氨酸衍生物毛细管电色谱整体柱的制备及应用》
《β-环糊精组氨酸衍生物毛细管电色谱整体柱的制备及应用》一、引言毛细管电色谱（Capillary Electrochromatography, CEC）是一种结合了高效液相色谱和毛细管电泳的分离技术。
近年来，随着生物医药、环境监测和食品分析等领域的快速发展，对高效率、高灵敏度的分离分析技术提出了更高的要求。
整体柱是毛细管电色谱中的关键部分，它对提高分离效率和选择性起着重要作用。
本文旨在探讨β-环糊精组氨酸衍生物毛细管电色谱整体柱的制备方法及其在相关领域的应用。
二、β-环糊精组氨酸衍生物整体柱的制备β-环糊精组氨酸衍生物是一种具有优良生物相容性和亲和性的化合物，将其用于整体柱的制备，可以显著提高整体柱的分离效果和选择性。
1. 材料与试剂β-环糊精、组氨酸、化学交联剂、致孔剂等。
2. 制备方法（1）将β-环糊精与组氨酸进行衍生化反应，得到β-环糊精组氨酸衍生物；（2）将衍生化后的化合物与化学交联剂混合，制备成均匀的溶液；（3）将该溶液注入毛细管中，通过化学或光化学方法进行交联聚合，形成整体柱；（4）用适当的溶剂对整体柱进行清洗，去除未反应的物质和杂质。
三、整体柱的表征与应用1. 整体柱的表征通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等方法对整体柱的形态、孔径、化学结构等进行表征，以评估其性能。
2. 应用领域（1）生物医药：用于生物大分子的分离与纯化，如蛋白质、多肽等；（2）环境监测：用于环境样品中有机污染物的分离与检测；（3）食品分析：用于食品中添加剂、农药残留等的分析检测。
四、实验结果与讨论1. 实验结果（1）成功制备了β-环糊精组氨酸衍生物毛细管电色谱整体柱；（2）整体柱具有良好的形态和孔径分布，化学结构稳定；（3）在生物医药、环境监测和食品分析等领域取得了良好的分离效果和选择性。
2. 讨论β-环糊精组氨酸衍生物整体柱的制备方法简单、高效，且具有良好的生物相容性和亲和性。
在毛细管电色谱中，该整体柱可显著提高分离效率和选择性，为相关领域的分析检测提供了新的方法和手段。
一种极性毛细管整体柱的制备及其在酚类化合物萃取中的应用
Ｌ ａ ｂ Ａ ｌ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ 液相色谱泵（ 美国 Ｌ ａ ｂ Ａ ｌ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ） ；
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ２ １ Ｕ Ｖ ． ０ １ ／ ０ ２紫外 一 可 见 光检 测 器 （ 日本 Ｊ ａ ｓ ｃ ｏ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 配 自制 的 ２ ． ２ 检测池； Ｎ 一 ２ Ｏ ０ ０双通 道 色谱工作 站 （ 杭州亿 捷科 技 有 限公 司 ） ； Ｂ － ２ １ ２酸
进一步增强． 确定了整体柱的最佳制备条件． 以苯
酚为 模 式测 试 物 ， 通 过 对 洗 脱 液组 成 、 进样体积 、
进样速度、 样品ｐ Ｈ值等条件 的优化实验 ， 确定 了
最 佳 的萃取 条件 ， 并 在该 条件 下 测 定 了该 整 体 柱 对 水样 中苯 酚 的富集 倍 率 ．
烯酸酯为交联剂 ， 偶 氮二异丁腈为引发剂 ， 十二 醇和环 己醇为二元致 孔剂 ， 在１ ５ ０ ｍ内径 的石 英毛 细管 内通 过原位聚合制备 了一种极性 毛细 管整 体柱 ． 然后在酸性条 件下 ， 对 甲基丙 烯酸缩水 甘油酯 的环氧 环进行 开环 反应生成二醇 ， 增 加了固定 相表面的极性． 确定 了整体柱的最佳制 备条件 ： 反应 温度为 ６ ０ ℃， 反应 时间为 ６ ｈ ， 开环时间为 ４ ｈ ， 单体总浓度 ４ ５ ％（ ｖ ／ ｖ ） ． 利用制得 的整体柱 对水 样 中的苯酚进 行 了在 线 富集． 在优化 了影 响
《β-CDCOF毛细管电色谱柱的制备及应用研究》
《β-CD COF毛细管电色谱柱的制备及应用研究》一、引言随着分析化学技术的不断发展，毛细管电色谱技术以其高分离效率、高灵敏度及低样品消耗等优点，在生物医药、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。
β-CD COF（环糊精共价有机框架）毛细管电色谱柱是近年来发展起来的一种新型色谱柱，具有优良的分离性能和良好的稳定性。
本文将就β-CD COF毛细管电色谱柱的制备方法及其应用进行研究与探讨。
二、β-CD COF毛细管电色谱柱的制备1. 材料与设备制备β-CD COF毛细管电色谱柱所需材料包括：环糊精、有机框架材料、毛细管、溶剂等。
设备包括：显微镜、烘箱、拉曼光谱仪等。
2. 制备方法（1）选择合适的毛细管，进行清洗和预处理，以去除杂质和增强其表面活性。
（2）将环糊精与有机框架材料混合，制备成均匀的溶液。
（3）将溶液注入毛细管中，通过加热或紫外光照射等方法使溶液在毛细管内形成共价有机框架结构。
（4）对制备好的毛细管电色谱柱进行性能测试，如拉曼光谱分析等，确保其性能稳定。
三、β-CD COF毛细管电色谱柱的应用研究1. 生物医药领域应用β-CD COF毛细管电色谱柱在生物医药领域具有广泛的应用，如药物分析、生物大分子分离等。
该色谱柱具有良好的分离性能和稳定性，能够有效地分离和检测药物及其代谢产物，为药物研发和质量控制提供有力支持。
2. 环境监测领域应用β-CD COF毛细管电色谱柱在环境监测领域也具有重要应用，如水质检测、空气污染检测等。
该色谱柱能够有效地分离和检测环境中的有害物质，为环境保护提供技术支持。
3. 食品安全领域应用β-CD COF毛细管电色谱柱在食品安全领域也具有广泛的应用，如食品添加剂检测、农药残留检测等。
该色谱柱能够快速、准确地检测食品中的有害物质，为食品安全监管提供有力支持。
四、结论β-CD COF毛细管电色谱柱是一种新型的色谱柱，具有优良的分离性能和良好的稳定性。
本文对其制备方法及在生物医药、环境监测、食品安全等领域的应用进行了研究和探讨。
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高效毛细管电泳色谱仪有机基质整体柱制备
高效毛细管电泳色谱仪有机基质整体毛细管柱是采用柱内直接键合的方法在毛细管中进行原位自由基聚合反应，形成连续床固定相，不用柱塞，简化了柱制备过程。
通过改变单体可引入多种官能团，有更好的多孔性和渗透性，对流动相阻力小，溶质在固定相和流动相之间快速分配，有利于实现高速分离。
有机基质整体毛细管柱有以聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯为基质的整体柱。
典型的聚合液以含一个乙烯基的化合物为单体，以含两个乙烯基的化合物为交联剂，以含离子基团的化合物为产生电渗流的单体，为了形成多孔结构往往添加致孔剂。
有机基质整体毛细管柱种类比较单一，机械强度较差，容易发生收缩和溶涨现象，使柱性能发生变化，影响柱寿命。
一、聚丙烯酰胺基质整体毛细管柱制备：
以聚丙烯酰胺为基质的整体柱从1995年首次出现以来得到了广泛应用。
最初的整体柱一般以丙烯酰胺为单体，以亚甲基二丙烯酰胺为交联剂，以含离子基团的化合物为产生电渗流的单体，所得到的整体柱是亲水性较强的柱床。
为了获得疏水性较强的柱床，可添加疏水性较强的单体，如十四烯、十六烯和十八烯等，利用反相机制进行分离。
二、聚甲基丙烯酸酯基质整体毛细管柱制备：
以聚甲基丙烯酸酯为基质的整体柱是硬质柱床，柱制备比较简单，毛细管壁可不经过预处理将聚合物混合液引入到柱中后，经水热处理可得到柱体与管壁结合很好的整体柱。
以2－（三甲基磺酸甲酯铵）乙基甲基丙烯酸酯（MEAMS）为单体，以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）为交联剂，以正
丙醇和1，4－丁二醇的混合液为致孔剂，可得到具有反相和离子交换混合模式的整体柱。
MEAMS中的铵基既作为产生反向
电渗流的基团，又作为强离子交换固定相。
该整体柱对中性化合物表现出反相色谱机制，对带电荷的物质既有反相作用机制，又有离子交换作用机制。
使用该整体柱分离碱性化合物时，还消除了一般电泳和电色谱中由于碱性化合物吸附所造成的峰
拖尾现象。
三、聚苯乙烯基质整体毛细管柱制备：
以聚苯乙烯为基质的整体柱是硬质整体柱。
目前单体种类比较少，一般是苯乙烯－二乙烯苯共聚物。