纳米薄膜(Nano-thin film)是指尺寸为纳米量级的晶粒构成的薄膜,或每层厚度在纳米量级的单层或多层膜,也可称为纳米晶粒薄膜或纳米多层膜。纳米薄膜是一种二维纳米结构,根据其用途可分为两大类:纳米功能薄膜和纳米结构薄膜。由于其独特的理化性质如比表面积大、厚度可调、表面易于修饰、稳定性高等,近年来纳米薄膜材料在分离科学领域中受到了广泛关注。毛细管电色谱(CEC)是一种结合了毛细管电泳(CE)高效分离和液相色谱(HPLC)高选择性的优点的色谱技术,已被广泛用于各类物质的分离分析。纳米薄膜材料的结构及性能使其有望作为涂层材料以提高CEC的分离能力。因此,本学位论文在前人研究工作的基础上,围绕纳米薄膜材料涂层毛细管的制备以及其在CEC中的应用,开展了以下研究工作:1.在温和的实验条件下,通过超分子自组装方法制备了溶菌酶二维纳米薄膜涂层毛细管,并以其为CEC分离通道实现了对两种单胺类神经递质以及与其结构类似的药物对映体的有效分离。2.探究了制备溶菌酶超分子自组装薄膜涂层毛细管的实验条件对其手性拆分性能的影响。3.利用D-组氨酸对ZIF-90进行手性改性并将其键合到毛细管内壁,以该涂层柱为CEC分离通道进行了单胺类神经递质、胺类药物及氨基酸对映体的手性分离。本学位论文共分为四章:第一章:对手性化合物及手性分离进行了概述;对CEC的基本原理、发展历史及柱技术进行了简要介绍;对仿生薄膜材料的研究进展及应用进行了总结。第二章:介绍了一种在温和条件下利用溶菌酶相转变反应制备开管毛细管涂层柱的方法,并以溶菌酶二维纳米薄膜涂层毛细管为分离通道分离了两种单胺类神经递质以及与其结构类似的药物对映体。在各自最佳的分离条件下,三对对映体的分离度在1.27-1.84之间,迁移时间的日内、日间和柱间相对标准偏差(RSDs)分别为0.7-1.5%、2.7-3.6%和4.5-5.8%。该方法克服了溶菌酶作为手性添加剂需大量使用的缺点,且涂层毛细管柱具有良好的长期稳定性,可以重复使用至少100次。第三章:对利用类淀粉样蛋白质分子溶菌酶在温和条件下发生不可逆相变反应制备涂层毛细管的条件进行了详细的优化。实验结果表明,反应物的pH、浓度以及涂层次数对涂层的形貌和涂层柱的手性拆分性能均有一定的影响,这应该是由于溶菌酶与TCEP反应过程中官能团的暴露速率对薄膜表面官能团数量及粗糙度的影响所致。最佳制备条件为TCEP溶液pH=5.0、溶菌酶浓度为2 mg/mL、涂覆次数为1次,此条件下制备的涂层毛细管柱具有最佳的分离效率及重复性和长期稳定性。第四章:利用D-组氨酸(D-His)对ZIF-90进行了手性改性,并将其涂覆于毛细管内壁制备了D-His-ZIF-90涂层毛细管柱。以该涂层柱为CEC分离通道拆分了一种氨基酸、两种单胺类神经递质及其结构类似物的对映体。在最佳分离条件下,四对对映体的分离度在0.93-1.11之间,迁移时间的日内、日间和柱间相对标准偏差(RSDs)分别为0.2-0.6%、0.7-2.4%和1.9-3.2%。ZIF-90-D-His薄膜涂层毛细管具有良好的长期稳定性,至少可以重复使用150次。