论文部分内容阅读
高效液相色谱法（HPLC）是近代分析化学中发展最快、应用最广的分离分析技术，固定相的研制是现代高效液相色谱最活跃的前沿研究领域。氧化锆具有化学稳定性好、机械强度高、表面性质独特等优点，作为色谱填料已表现出多方面的优势。表面大量的Lewis酸性中心是其表面性质的最大特点，利用Lewis碱与其强烈的Lewis酸碱作用，可以对氧化锆进行改性——即Lewis碱吸附改性。吸附改性制备简单、方便，柱效高，可以再生，具有较好的稳定性。对吸附改性的制备方法、改性机理及其色谱性能的研究对发展新型的氧化锆固定相具有重要的理论意义和实用价值。目前，比较成功的Lewis碱改性氧化锆固定相的实例有：长链的烷基磷酸（APA）改性氧化锆（APA—ZrO2）和乙二胺-N，N’-四亚甲基磷酸（EDTPA）改性氧化锆，其相关技术已申请专利或商业化。鉴于二者分子结构对色谱性能的影响，本论文设计、合成了系列同时具有APA和EDTPA分子结构特征的长链二元膦酸（或羧酸），制备了相应的改性氧化锆固定相，对其色谱性能进行了评价，并首次通过常规的方法确定了Lewis碱在固定相的表面吸附方式。主要研究内容如下： 1、评述了氧化锆作为液相色谱固定相的进展。重点介绍了氧化锆的改性方法，对不同方法的优缺点进行了详细比较。 2、合成了十二胺-N，N-二亚甲基膦酸（DDPA），通过加热回流制备了一种新型的氧化锆固定相（DPZ）。首次利用磷与钼酸的显色反应来研究膦酸在氧化锆表面的吸附方式，结果表明DDPA仅以一个膦酸基团和氧化锆结合，而另外一个膦酸基团处于游离状态。特殊的结构导致了固定相独特的色谱性能：除了疏水作用，固定相还具有氢键、偶极-偶极、离子交换以及电荷排斥等多种保留机理；由于游离的膦酸基团具有一定的屏蔽作用，不仅中性、碱性化合物得到了高效分离，硝基酚等酸性化合物也得到了较好的分离，而且羧酸的分离也取得了突破。3、考察了苯的二取代位置异构体在DPz固定相上的分离。讨论了甲醉含量、离 子强度、pH值等色谱条件对保留值的影响，并与ODS进行了详细比较。由 于DPz具有多种保留机理，因此对异构体（尤其是极性化合物）的分离选择 性优于ODS。硝基酚，苯二酚等在氧化错上通常难以洗脱的化合物都达到了 基线分离。和ODS相比较，异构体在DPZ上的保留更强，。，m，P--的洗脱顺 序也有很大差别，结果表明DPz是一种完全不同于ODS的新型固定相。4、考察了碱基、核昔、磺胺等生物及药物样品在DPz固定相上的分离，研究了 甲醇含量、pH值、离子强度、离子类型对色谱行为的影响。由于碱基、核 昔以及磺胺药物和DPz固定相一样，分子中都同时具有酸性和碱性的基团， pH值不仅影响溶质的存在状态，而且改变固定相的电荷（质子化或电离）， 因此通过改变流动相pH值等条件，可明显改善对上述样品的分离选择性。5、设计、合成了一系列结构“递变”的二元Le初s碱:（分子中麟酸墓团依次减少， 梭墓依次增加）十二胺一，N一二亚甲基麟酸（DDPA或RNPP），十二胺入一乙酸 一亚甲基麟酸（RNCP），十二胺一，N一二乙酸（RNCC），十二烯基丁二酸 （RCC），并制备了相应的改性固定相。首次通过红外吸收（FTIR）、显色反 应等常规方法确定了改性剂在氧化错表面的结合方式，结果表明:有配位作 用的胺基二麟酸或狡酸（如RNPP，RNCP，RNCC）吸附改性时，只有一个 梭基或麟酸基团与氧化错结合，未结合的狡基或麟酸基团具有一定的屏蔽作 用，可改善酸性化合物在氧化错固定相上的分离性能;没有配位作用的多元 改性剂（如RCC），则与氧化错表面形成多点结合，可增加固定相的稳定性。 此外，还详细比较了分子结构的差异对固定相的稳定性、疏水性能、离子相 互作用和屏蔽作用等方面的影响，通过色谱性能研究进一步验证了吸附方 式。关于吸附方式及其与固定相色谱性能之间的关系的研究对改善酸性化合 物的分离、提高固定相的稳定性具有重要的指导意义。6、制备了丁胺一N，N一二亚甲基麟酸（BDPA）改性氧化错色谱固定相，考察了pH 和离子强度等色谱条件对蛋白质分离的影响，结果表明固定相表面的极性基团具有屏蔽作用和离子交换作用，丁基则提供了合适的弱疏水性，因此该固定相在蛋白质分离方面具有一定的应用潜力。7、合成和制备了麟酸化壳聚糖改性氧化错固定相，研究了固定相对金属离子的 选择性吸附;并通过固定化牛血清白蛋白（BSA），考察了新固定相的手性分 离性能，虽然由于吸附量小，其手性分离能力不够理想，但首次采用含麟酸 的聚合物吸附改性氧化错，为吸附改性和聚合物涂覆改性的有机结合做了有 益的尝试。