金纳米粒子修饰毛细管硅胶整体柱的制备及其电色谱性能研究.pdf

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1、第39卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第3期2011年3月ChineseJournalofAnalyticalChemistry341～345DOI：10．3724／SP．J．1096．2011．00341金纳米粒子修饰毛细管硅胶整体柱的制备及其电色谱性能研究叶芳贵陆俊宇王圆张爱珠田建袅赵书林f广西师范大学化学化工学院，药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室，桂林541004)摘要通过毛细管硅胶整体柱表面修饰十八烷基硫醇金纳米粒子，制备了一种新型毛细管电色谱固定相。制备金纳米粒子修饰整体柱时，采

2、用溶胶一凝胶法制备毛细管硅胶整体柱，并在其表面化学修饰3一巯基丙基三甲氧基硅烷；通过巯基基团固载金纳米粒子于整体柱上，再共价键合十八烷基硫醇于金纳米粒子表面。以甲苯为探针，对理论塔板高度与流动相线速度之间的关系进行了考察，其最小理论塔板高度约为7-8um。考察了操作条件如流动相中的有机改性剂和缓冲溶液pH值对金纳米粒子修饰毛细管整体柱电渗流的影响，并与相应的毛细管硅胶整体柱(Silica)进行比较。以烷基苯同系物为模型化合物，评价了Silica、巯基(Silica-SH)和十八烷基(Silica-GNPsC。)

3、3种整体柱电色谱性能；还考察了烷基苯同系物在Silica-GNPs—C。上的保留行为。结果表明，其保留机理是基于典型的反相作用。另外，在甲醇含量为15％的流动相条件下，Silic~GNPs—C。。还可实现4种极性苯酚类物质的基线分离。关键词金纳米粒子；毛细管电色谱；硅胶整体柱；溶胶一凝胶1引言由于金纳米粒子(GNPs)的比表面积大，有更多的与样品作用的位点，其在毛细管电色谱(cEc)的应用引起色谱工作者的重视]。巯基化合物在金表面能进行自组装和交换的性质被广泛用于各种载体的修饰]。其中GNPs可以通过静电或动态

4、涂渍的方法制备毛细管涂层，作为开管毛细管电色谱(OT-CEC)固定相对分析物进行分离分析。文献[3～5]报道，将烷基硫醇偶联GNPs，再将烷基功能化GNPs固载于毛细管内壁作为OTCEC固定相。功能化GNPs也可以直接添加到缓冲溶液中，形成准固定相毛细管电色谱(PSP—CEC)，以提高分离分析的选择性。GNPs还可作为填充柱毛细管电色谱(P—CEC)固定相。Qu等以十八烷基硫醇修饰GNPs涂层硅胶颗粒为P—CEC固定相，评价和表征了该柱的电色谱性能，其柱效达到了250000N／m。最近，Li等以GNPs表面结合

5、牛血清白蛋白为手性固定相的微芯片O~CEC研究，以36mm长的有效分离微通道分离了麻黄碱对映体。尽管GNPs在CEC分离中的应用已取得了相当的进展，但仍然有一些问题有待解决。(1)GNPs作为O~CEC固定相技术需要繁琐耗时的制备稳定涂层的过程，批次之间误差大，柱相比小和容量低是其主要缺点。(2)若GNPs作为PSPCEC的准固定相，GNPs会对紫外检测造成干扰，尽管部分填充方法在一定程度上可以克服这种干扰，但实验优化过程耗时，而且分离分辨率不如持续全柱填充。(3)GNPs作为P—CEC填料具有高的分离效率和大

6、的柱容量，但是由于该类型电色谱柱填充和塞子制备的工艺复杂繁琐，而且塞子会产生气泡和影响柱子稳定性，使其应用受到限制。硅胶整体柱具有良好的通透性和稳定性，并可用于微管道内在线合成，特别适合于毛细管柱的制备。GNPs修饰毛细管硅胶整体柱通透性好，表面易修饰。GNPs修饰固定相在毛细管的位置和长度可控，可以方便地与多种检测器联用，避免了GNPs对检测的干扰。此外采用整体柱技术，可免除了传统P—CEC柱装填等复杂繁琐的操作、烧结塞子导致的气泡产生等问题，又克服了OT-CEC柱容量低和相比小的缺点。本研究利用GNPs很容

7、易与一sH基团共价键合的特点，结合硅胶整体柱基质的优良性质，制备了一种新型GNPs修饰毛细管硅胶整体柱。考察了CEC操作参数如有机改性剂和缓冲溶液pH值对所制2OlfO721收稿；2010-09-11接受本文系国家自然科学基金(N0．21o650o2)和广西师范大学药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室主任基金(N0．0710900108)资助*E-mail：fangguiye@163．com342分析化学第39卷备的整体柱电渗流的影响，并研究了理论塔板高度与流动相线速度之间的关系。以烷基苯同系物、极性苯酚

8、类化合物为探针表征和评价了该整体柱电色谱分离性能，并对其可能的保留机理进行了探讨。2实验部分2．1仪器与试剂熔融石英毛细管(内径75／am，外径365p．m，河北永年锐沣色谱器件有限公司)；毛细管电泳仪(自组装)，主要由UC-3293紫外分光检测器(北京优联光电技术有限公司)，高压电源(中国科学院上海应用物理研究所)组成，数据采集与处理在SRADV色谱数据工作站上(上海军锐信息技术开发