混合固定相技术及其在复杂体系样品分析中的应用

论文摘要

现代分析科学面临的最困难课题之一是对复杂体系样品的分析,其不仅仅是对样品基质复杂的天然产物、环境样品等的分析,同时也包括目标化合物本身存在较难分离特点的样品体系,这对现有的分析检测手段提出了极大的挑战。发展准确、高效的检测和分离技术已成为当前分析化学领域中亟待解决的问题。然而不论是经典的色谱分离方法,还是多维色谱技术,都不能圆满地解决复杂体系样品分析中HPLC分离优化的难题。对混合固定相的应用可追溯到上世纪60年代,其中的大部分都只是利用混合柱本身的选择特性改善分离,并未形成系统的色谱优化策略。本研究基于对混合装柱模式的Mix-phase色谱柱的利用,提出了一种简单、通用、系统的HPLC分离优化策略---混合固定相技术（Opitimix technology）。它将两种选择性不同的固定相按一定比例混合,使Mix-phase色谱柱具备了两种单一固定相选择性的特点。通过描绘各组分保留时间随混合相变化的趋势,筛选出选择性最优的混合柱,系统地优化色谱分离。混合固定相技术克服了传统色谱优化试凑实验的盲目性,且与2D-LC相比更易于实现,在实际的分析检测工作,尤其是复杂体系样品的分离和分析中有很好的应用前景。本研究主要围绕其在干扰峰分离、多组分分析、结构相似物及同分异构体分析中的应用展开,取得了很好的效果,主要研究结果如下:1.利用Mix-phase色谱柱进行多组分分析可系统地改变待测物的分离情况,从而确定当所有组分都能达到良好分离时所对应的混合固定相组成,实现对结构与性质差异较大,且在单一固定相上难以同时兼顾的多组分分离。2.将经混合固定相技术优化后的Mix-phase色谱柱用于HPLC干扰峰的分离,可以将杂质与目标物色谱峰完全分开,从而准确的定性及定量,最大限度地减少误判的发生。3.混合固定相技术在分析结构相似物或同分异构体时,通过系统地调节其构成比例,得到的选择性和分离性能最佳的Mix-phase色谱柱,能够分辨目标物之间细小的结构差别,具有比反相色谱柱和相同组成的串接色谱柱更高的选择性和更卓越的分离性能,在异构体分离方面,一定程度上可以替代传统的反相柱。将Mix-phase SCX/ASB C8色谱柱用于水体中三嗪类除草剂的检测,采用Cleanert PEP固相萃取柱净化富集,建立了8种三嗪类化合物的SPE-HPLC和SPE-LC-MS/MS分析方法,操作简单,重现性好,方法精密度和检出限均符合痕量分析要求,完全可以满足饮用水源水和地表水等环境水样中多种三嗪类除草剂残留的检测需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 复杂体系样品分析方法研究现状
• 1.1.1 色谱法
• 1.1.2 色质联用技术
• 1.1.3 光谱法
• 1.1.4 快速检测技术
• 1.2 液相色谱方法优化的研究现状
• 1.2.1 经典液相色谱法
• 1.2.2 多维色谱技术
• 1.3 混合固定相技术
• 1.3.1 混合固定相在色谱分析中的应用
• 1.3.2 混合固定相技术的原理
• 1.3.3 混合固定相技术的特点
• 1.4 研究内容和研究意义
• 1.4.1 本课题的研究内容
• 1.4.2 本课题的研究意义
• 第二章 混合固定相技术在多组分分析中的初步应用
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料与试剂
• 2.3 实验仪器
• 2.4 实验方法
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 固定相的选择
• 2.5.2 流动相的选择
• 2.5.3 固定相组成变化对目标物保留时间的影响
• 2.5.4 SCX/ASBＣ8 混合固定相色谱柱的分离原理
• 2.6 本章小结
• 第三章 混合固定相技术在干扰峰分离中的应用
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料与试剂
• 3.3 实验仪器
• 3.4 实验方法
• 3.4.1 前处理方法（依据GB/T22388-2008）
• 3.4.2 色谱条件
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 固定相与流动相的选择
• 3.5.2 固定相组成变化对干扰物质分离的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 混合固定相技术在结构类似物及同分异构体分离中的应用
• 4.1 前言
• 4.2 实验材料与试剂
• 4.3 实验仪器
• 4.4 实验方法
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 固定相的选择
• 4.5.2 流动相的选择
• 4.5.3 检测波长与柱温的确定
• 4.5.4 固定相组成变化对三嗪化合物保留时间的影响
• 4.5.5 最佳混合固定相组成的确定
• 4.5.6 反相及串接色谱柱对比实验
• 4.5.7 Mix-phase 色谱柱的分离机制
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于MIX-PHASE 的液相及液质方法检测环境水体中的三嗪类除草剂
• 5.1 前言
• 5.2 实验材料与试剂
• 5.3 实验仪器
• 5.4 实验方法
• 5.4.1 水样预处理
• 5.4.2 色谱条件
• 5.4.3 质谱条件
• 5.5 定性与定量方法
• 5.5.1 定性方法
• 5.5.2 定量方法
• 5.6 结果与讨论
• 5.6.1 液相色谱检测条件优化
• 5.6.2 质谱定性定量离子的确定
• 5.6.3 标准曲线
• 5.6.4 SPE 柱的选择
• 5.6.5 SPE 条件的优化
• 5.6.6 方法的准确度与精密度
• 5.6.7 方法的检出限与定量限
• 5.6.8 实际环境水样的测定
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 研究主要结论
• 6.2 混合固定相技术应用前景
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历