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亲水色谱拥有类似于正相色谱的固定相、类似于反相色谱的流动相,在分离极性物质上具有很高的应用价值。相比传统填充柱,整体柱拥有更好的通透性和可设计性,但对亲水有机整体柱来说,柱床在有机溶剂中易溶胀是其明显的缺点。开管柱是整体柱的一种特殊形式,具有贯通的中空结构及紧贴管壁的环形多孔层,这使得该柱既保留了整体柱的特征,又能允许较大流量的流动相通过,更重要的是这种中空结构使柱床不会因溶胀而堵塞。本文拟从该思路出发,尝试探索几种亲水型开管整体柱的制备和应用,具体包括三个方面:1.以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为单体,硫酸铵水溶液为致孔剂,使用简便的双水相聚合方式合成了ploy(PEGDA)开管整体柱。经优化后得到了具有均匀聚合物多孔层的开管整体柱,在流速为1.8 mm/s时分离烯丙基硫脲可获得41500塔板每米的柱效。另外,该柱对核苷、苯甲酸类等极性小分子化合物有良好的分离效果且为典型的亲水保留机制。尤其在50 ~oC时,五种苯甲酸类化合物能在5 min内实现基线分离,表明该开管整体柱对羧酸官能团有优异的选择性。最后,测试了该开管柱的气相色谱分离性能,实现了和PEG商品柱相似的分离能力,进一步表明poly(PEGDA)柱有广泛的应用前景。2.基于ploy(PEGDA)开管整体柱,在反应体系中加入甲基丙烯酸(MAA),利用PEGDA和MAA的双键反应,以热引发自由基聚合的方式制备了同时含有羧基和醚基的poly(PEGDA-co-MAA)开管整体柱。在合成开管整体柱过程中优化了单体、温度等参数,得到形貌均匀、通透性好的开管柱。对该柱进行了色谱分离能力探究,在分离核苷、苯酚等极性物质时得到了良好的分离结果,结果表明极性化合物在该开管多孔层整体柱上保留为亲水保留机理。与第二章中制备的ploy(PEGDA)柱相比,该柱展现出更强的亲水保留能力,对核苷、苯甲酸类等物质的保留更强。该柱对肿瘤标记物和含氯苯酚类环境污染物标准品具有很好的分离能力。3.在第一个体系的基础上,本章以丙烯酰胺(AM)为单体,以PEGDA为交联剂,制备出了同时含有酰胺基和醚基的ploy(PEGDA-co-AM)开管整体柱。优化条件后制备的酰胺柱的通透性很好,可将苯酚、苯甲酸等几类极性分子基线分离,且该柱展现出亲水的保留特征。相较于ploy(PEGDA-co-MAA)柱,该柱在相对低的乙腈含量(80%)流动相下对这几种极性小分子仍有良好的分离能力,且在酸碱流动相浸泡后分离能力变化较小,显示了良好的稳定性。另外,该柱对几种肿瘤标记物和氯酚环境污染物样品的标准品也具有良好的分离能力。