丁基胺丙基硅胶毛细管整体柱的制备及其电色谱性能研究.pdf

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1、第38卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第2期2010年2月ChineseJournalofAnalyticalChemistryl92—196DOI：0。3724／SP．J．1096．2010。00192丁基胺丙基硅胶毛细管整体柱的制备及其电色谱性能研究叶芳贵韩燕燕王顺黄保军赵书林(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)摘要采用溶胶一凝胶技术制备了丁基胺丙基硅胶毛细管整体柱，此整体固定相表面同时含有能产生阳极的电渗流的仲胺官能团和产生疏水作用的正丁基和丙基官能团。

2、对所制备的整体柱电色谱性能进行了详细的表征和分析。考察了流动相pH值对电渗流的影响；对烷基苯同系物、有机酸酸性化合物和苯胺类碱性化合物保留行为进行了研究，并对其可能的保留机理进行了探讨。实验结果表明，对于中性化合物的保留机理主要基于反相作用；而对于酸性化合物的保留行为则是基于混合模式作用机理，即除了电泳作用外，还包括阴离子交换和疏水作用。碱性化合物在丁基胺丙基硅胶毛细管整体柱上的峰形较好，没有明显的峰拖尾现象。关键词毛细管电色谱；硅胶整体柱；溶胶一凝胶；混合模式1引言毛细管电色谱(CEC)是近年来发展起来的一种高效微分离技术

3、，它结合了高效液相色谱的高选择性和毛细管电泳的高效性。毛细管整体柱是CEC柱中的一种，它具有制备过程简单、内部结构均匀、通透性好和柱效高等优点¨。毛细管整体柱由于避免了CEC填充柱需制作塞子和克服了开管柱相比小的缺点，引起了色谱工作者的广泛关注叫J。目前，毛细管整体柱主要由有机聚合物整体柱和硅胶基质整体柱两大类组成。硅胶基质整体柱是以烷氧基为主要原料，以溶胶．凝胶(Sol—ge1)技术制备的无机整体柱。与其它整体柱相比，硅胶整体柱具有良好的耐溶剂和高低温性能，比表面积大，易于控制孔结构，机械强度高等优点，得到广泛应用。目前，

4、CEC分离模式主要以反相分离模式为主，大多采用传统长链烷基键合硅胶如ODS反相柱。在以ODS为代表的硅胶基质固定相分离酸性化合物时，通常采用离子抑制模式进行分离。这是因为在高pH值流动相条件下，酸性化合物离解带负电荷，其电泳方向与ODS硅胶基质固定相的电渗流方向相反，造成了酸性化合物分析时间过长，甚至不出峰。所以需要使用酸性的流动相，抑制酸性化合物的解离。但是，在酸性条件下，导致固定相表面的硅羟基的离解受到抑制，产生的电渗流不强，分析时间延长，降低了分离效率。另外采用ODS为CEC固定相分离碱性化合物时，由于固定相表面硅羟基

5、对碱性化合物具有吸附作用，常常会出现峰拖尾现象、保留时间重现性不佳及不出峰等现象。在电色谱中，采用反相或亲水作用色谱与离子交换混合模式固定相可以在流动相组成较大的范围内得到较强且稳定的电渗流，从而避免单纯采用反相固定相的不足。与一般采用ODS的反相电色谱相比，通过调节流动相pH值能够有效改善分离选择性。Hu等⋯以(3一巯基丙基)三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷(TEOS)为反应共聚前体，采用So1．gel技术一步法制备苯基杂化硅胶整体柱，并用于反相CEC。该整体柱表面含有带负电荷的磺酸基团，能够产生强而稳定的阴极

6、电渗流。由于同时引人了苯基官能团，反向电渗流能同时分离芳香酸和中性化合物。丁国生等⋯采用原位缩聚TEOS、氨基丙基三乙氧基硅烷及C一TEOS，制备了具有反相和弱阴离子交换作用的混合模式整体柱，引入的氨基一方面提供了弱阴离子交换功能基团，同时在酸性条件下，可产生从阴极到阳极的电渗流，6min内分离了6种有机酸，柱效达到160000N／m。Ye等¨报道了具有亲水作用及弱阴离子交换作用混合模式的丙氨基硅胶整体柱，在酸性条件下，考察了混合模式机制下阴离子溶质核苷酸的电色谱保留行为。Hu等制备了一种两性硅胶整体固定相，将苯丙氨酸共价连

7、接于3一缩水甘油基丙基2009_09-0l收稿；2009—119接受本文系广西科学研究与技术开发应用基础研究专项(No．0731004)、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(No．071090018)、广西环境工程与保护评价重点实验室开放基金(No0702k024)资助$E-mail：~ngguiye@163．com第2期叶芳贵等：丁基胺丙基硅胶毛细管整体柱的制备及其电色谱性能研究三乙氧基硅烷修饰的硅胶整体柱，分别在阳极和弱阴极的电渗流模式中分离酸性和碱性化合物。Lin等报道了一种两性对羟苯基甘氨酸硅胶整体柱

8、，其电渗流的大小和方向可通过调节流动相的pH值来控制，应用于酸性和碱性物质的分离。本研究制备了一种新型丁基胺丙基硅胶毛细管整体柱，此柱具有反相和阴离子交换双重保留机理。整体柱固定相表面所含仲胺官能团不仅能产生阳极电渗流和提供弱阴离子交换作用位点，而且丁基与丙基官能团起到疏水作用。以烷基苯同