新型硅胶基质毛细管整体柱的制备及其电色谱研究

论文摘要

毛细管电色谱整体柱由于具有制备简单、内部结构均匀、通透性和重现性好、无需制备塞子等优点,被誉为新一代的色谱分离介质,已引起广泛关注。硅胶整体柱作为电色谱整体柱家族的一员,有其它整体柱无可比拟的优越性,如高的机械强度、良好的耐溶剂性能、耐高低温性能等等。然而由于其合成的高难度,研究报道较少,目前仅有少数实验室掌握了其制备技术。因此研究开发新型硅胶基质电色谱整体柱,揭示其制备和分离机理具有重要的意义。在本工作中,主要包括以下内容:1.采用有机改性溶胶-凝胶技术制备了毛细管硅胶整体柱。考察了合成关键因素条件（如反应物配比、有机改性剂等）和中孔构建方式对毛细管整体柱结构的影响。在此基础上,对文献报道的溶胶-凝胶技术进行了改进,提出了新的毛细管硅胶整体柱制备方法和技术,得到了较为理想的结果。2.选择了最优化条件合成了性能良好的毛细管硅胶整体柱,通过硅胶表面化学修饰进行表面改性,制备了强阴离子交换/反相混合模式毛细管电色谱整体柱。由于这种整体柱表面带有正电荷,避免了碱性化合物与固定相之间的静电作用,从而避免碱性化合物的峰拖尾或不出峰等现象。3.针对极性化合物分离困难的问题,制备了亲水作用/弱阴离子交换混合模式丙胺基硅胶毛细管电色谱整体柱。在混合模式下详细考察了核苷酸的保留行为,并探讨了可能的保留机理。在亲水作用电色谱模式下有效分离了核苷及碱基、苯酚类等极性小分子化合物。4.首次制备了苯基丙胺基硅胶毛细管电色谱整体固定相。以中性、酸性、碱性等多种溶质为探针,评价了新固定相的电色谱性能。研究表明,该固定相具有良好的反相电色谱性能,通过固定相表面的苯基官能团的疏水和π-π电子作用,对许多芳香性化合物及其异构体具有较高的分离选择性。另外,极性仲胺基团的存在能够在很大程度上掩蔽残留硅羟基对碱性和极性化合物的吸附作用,有效改善整体固定相的立体选择性。5.针对分离碱性和极性化合物的困难,首次成功制备了多胺基硅胶毛细管整体柱。以一系列极性和碱性溶质为探针评价了新固定相的柱性能,并探讨了可能的保留机理。对苯酚类极性化合物主要为亲水作用;碱性四环素类溶质在该三元胺整体柱上为亲水作用和电泳混合保留机理,且峰形对称没有拖

论文目录

• 中文摘要
• Abstract（英文摘要）
• 目录
• 主要缩略词表
• 第一章 引言
• 1.1 毛细管电色谱发展简史
• 1.2 毛细管电色谱中的新技术
• 1.2.1 加压毛细管电色谱
• 1.2.2 毛细管电色谱梯度洗脱
• 1.2.3 联用技术
• 1.2.4 芯片技术
• 1.3 毛细管电色谱的基本理论
• 1.3.1 电渗流
• 1.3.2 电泳
• 1.3.3 保留机理
• 1.3.4 区带展宽
• 1.4 CEC 柱技术及其进展
• 1.4.1 填充电色谱柱
• 1.4.2 开管电色谱柱
• 1.4.3 毛细管电色谱整体柱
• 1.4.3.1 有机聚合物整体柱
• 1.4.3.1.1 聚丙烯酰胺类整体柱
• 1.4.3.1.2 聚苯乙烯类整体柱
• 1.4.3.1.3 聚丙烯酸酯类整体柱
• 1.4.3.1.4 分子印迹整体柱
• 1.4.3.2 硅胶整体柱
• 1.4.3.3 颗粒固定型整体柱
• 1.4.4 毛细管电色谱柱的应用
• 1.5 论文的选择依据、意义及研究内容
• 第二章 毛细管硅胶整体柱的制备及结构的控制
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与材料
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.2.3 石英毛细管的预处理
• 2.2.4 毛细管硅胶整体柱的制备
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 毛细管预处理对整体柱结构的影响
• 2.3.2 反应初始物配比对整体柱结构的影响
• 2.3.2.1 PEG含量对整体柱结构的影响
• 2.3.2.2 不同TMSO/MTMS 比例对整体柱的影响
• 2.3.3 不同的中孔制备方法对硅胶整体柱的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 混合模式毛细管电色谱整体柱的制备及应用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与材料
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.2.3 毛细管预处理
• 3.2.4 硅胶整体柱的制备
• 3.2.5 硅胶整体柱表面化学修饰
• 3.2.6 毛细管电色谱实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 整体柱的结构表征
• 3.3.2 整体柱电色谱性能表征
• 3.3.3 混合模式硅胶毛细管电色谱整体柱的应用
• 3.3.3.1 中性化合物
• 3.3.3.2 苯胺类碱性化合物
• 3.3.3.3 苯酚类化合物
• 3.4 本章小结
• 第四章 苯基丙胺基硅胶毛细管整体柱的制备及应用研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与材料
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.2.3 毛细管预处理
• 4.2.4 硅胶整体柱的制备
• 4.2.5 硅胶整体柱表面化学修饰
• 4.2.6 毛细管电色谱实验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 苯基丙胺基硅胶整体柱的制备
• 4.3.2 整体柱电色谱性能表征
• 4.3.3 苯基丙胺基硅胶毛细管整体柱的应用
• 4.3.3.1 中性化合物
• 4.3.3.2 苯胺类碱性化合物
• 4.3.3.3 苯酚类极性化合物
• 4.3.3.4 酸性化合物
• 4.4 本章小结
• 第五章 丙胺基硅胶毛细管电色谱整体柱
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 试剂与材料
• 5.2.2 仪器与设备
• 5.2.3 毛细管预处理
• 5.2.4 硅胶整体体的制备
• 5.2.5 硅胶整体柱表面化学修饰
• 5.2.6 毛细管电色谱实验
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 丙胺基硅胶毛细管整体柱的制备
• 5.3.2 整体柱电色谱性能表征
• 5.3.3 丙胺基硅胶电色谱整体柱的应用
• 5.3.3.1 亲水作用/弱阴离交换混合模式电色谱分离核苷酸
• 5.3.3.2 HI-CEC模式分离不同种类的极性物质
• 5.3.3.2.1 苯酚类化合物的分离
• 5.3.3.2.2 碱基与核苷的分离
• 5.4 本章小结
• 第六章 多胺基硅胶毛细管电色谱整体柱
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 试剂与材料
• 6.2.2 仪器与设备
• 6.2.3 毛细管预处理
• 6.2.4 硅胶整体柱的制备
• 6.2.5 硅胶整体柱表面化学修饰
• 6.2.6 毛细管电色谱实验
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 多胺基硅胶毛细管整体柱的结构表征
• 6.3.2 整体柱电色谱性能表征
• 6.3.2.1 外加电压对保留时间的影响
• 6.3.2.2 外加压力对保留时间的影响
• 6.3.2.3 流动相的pH值对线速度的影响
• 6.3.2.4 流动相中有机改性剂对线速度的影响
• 6.3.2.5 柱性能
• 6.3.3 应用
• 6.3.3.1 苯酚类极性化合物
• 6.3.3.2 四环素类抗生素
• 6.4 本章小结
• 第七章 二醇基硅胶毛细管电色谱整体柱
• 7.1 引言
• 7.2 实验部分
• 7.2.1 试剂与材料
• 7.2.2 仪器与设备
• 7.2.3 毛细管预处理
• 7.2.4 硅胶整体柱的制备
• 7.2.5 硅胶整体柱柱上化学修饰
• 7.2.6 毛细管电色谱实验
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 二醇基硅胶毛细管电色谱整体柱的制备
• 7.3.2 碱性样品的分离
• 7.4 本章小结
• 结 论
• 参考文献
• 致 谢
• 作者简介及发表论文