電動分析中的微柱反相色譜分離研究.pdf

1、論文詳細綜述了毛細管電色譜的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，認識到毛細管電色譜雖然具有柱效高、分離快等優(yōu)點，但是也存在制備困難、柱容量小、濃度檢出限差等問題。使用大內徑、高相比、通透性能好的整體柱，可以克服毛細管電色譜的局限，而且還可以避免柱塞制作的難題。由于電色譜分離柱中心與管壁間的溫度差與柱徑平方成正比，分離柱直徑的增大會引起熱效應急劇增加，會引起電色譜柱中分離區(qū)帶嚴重展寬，更甚者使流動相產(chǎn)生氣泡，導致電流中斷。設法降低大內徑整體柱在電色譜分離

2、過程產(chǎn)生的熱效應，就能解決上述問題。論文利用二氧化硅溶膠-凝膠固定細粒徑石英砂的方法，制備了毫米級內徑的電色譜整體微柱，并將其成功應用于反相電色譜分離。主要內容包括： (1)正硅酸四乙酯水解聚合制備多孔二氧化硅凝膠正硅酸四乙酯在酸性條件下水解，在聚乙二醇存在的條件下，制備的二氧化硅凝膠是一種具有小骨架、大通孔的相互交聯(lián)的網(wǎng)絡狀骨架結構，這種結構使得制備的凝膠整體柱具有高滲透性和低反壓，而且該聚合物機械強度大、不受有機溶劑的影響，

3、適用于色譜分離。但是該聚合物制備的條件較為嚴格，論文詳細考察了反應物組成、聚合時間、聚合溫度等條件對聚合物性能和結構的影響，提出了二氧化硅干凝膠的制備方法，其制備條件為：聚乙二醇(PEG)0.2587g，1.2mol/L的HCl2.3mL，正硅酸四乙酯(TEOS)4.0mL，聚合反應時間34h，聚合反應溫度60℃。該條件下合成的硅膠整體微柱結構均勻，多孔率為55％，微柱的比表面積為360m2/g。說明該整體柱的滲透性好，可以滿足色譜分離

4、的需要。 (2)石英砂微柱的制備及其反相固定相鍵合 在二氧化硅干凝膠制備的基礎上，依靠石英砂的重力沉降，制備了直徑為2.2mm，長度為10cm溶膠-凝膠固定細粒徑石英砂的電色譜整體微柱。這種電色譜整體微柱簡稱為石英砂微柱。120-150μm細石英砂的填入減小了電流通道截面，并作為導熱介質，限制了電流熱效應對電色譜分離的影響。在流動相為45％乙腈水溶液中含pH8.5，2mmol/LTris緩沖液條件下，實驗場強達到500V

5、/cm時，仍未觀察到熱效應的顯著影響。同時填充細石英砂還克服了二氧化硅干凝膠形成過程中收縮引起的柱體與石英管壁之間產(chǎn)生裂隙的問題，可以直接在石英玻璃管中制備整體柱，避免了整體微柱的包覆步驟。制得的石英砂微柱的多孔率為51％。為實現(xiàn)反相電色譜分離，用正辛基三乙氧基硅烷對石英砂微柱進行了反相固定相鍵合。 (3)微柱分析系統(tǒng)的設計組裝和石英砂微柱的反相電色譜分離結合電動流動分析，設計和組裝了一套微柱分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在線檢測、操作電壓

6、低、使用安全方便、能實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集和處理。應用制備的石英砂微柱，以電滲流驅動流動相，微柱電色譜分離模式與常規(guī)的紫外分光光度計聯(lián)用，使苯酚、苯和萘實現(xiàn)了分離和檢測，考察了分析結果的重現(xiàn)性，遷移時間的相對標準偏差均小于5％。在電滲驅動流動相條件下，苯酚、苯和萘的濃度檢出限分別為0.07mg/L、0.26mg/L和0.04mg/L，其中苯酚的濃度檢出限比文獻報道的毛細管區(qū)帶電泳分離紫外檢測苯酚的濃度檢出限低約兩個數(shù)量級。實驗結果表明使用微柱

7、電色譜分離，降低了分析物的濃度檢出限，提高了檢測靈敏度，與毛細管電色譜法的高分離效率和低靈敏度特性相輔相成。該系統(tǒng)還可用于多種模式的微柱分離，如微柱電色譜、加壓微柱電色譜和微柱液相色譜等。 (4)加壓-電滲復合流微柱反相電色譜分離。 考察了場強、流動相濃度和流動相pH值對電滲流的影響以及有機溶劑濃度對分離的影響。在流動相為45％乙腈水溶液中含有pH8.5，6mmol/L的Tris緩沖液條件下，利用C8-石英砂微柱，以電滲

8、流和壓力流聯(lián)合驅動流動相，實現(xiàn)了加壓反相微柱電色譜分離。該分離結合整體柱反壓低的優(yōu)勢，利用壓力輔助法，克服了微柱電色譜電滲流較小的不足，避免了過高的電流熱效應，成功分離了苯酚、苯和萘，同時也體現(xiàn)了所設計的微柱分析系統(tǒng)分離模式的多樣性。 最后，論文還研究了膠束電動毛細管色譜在柱樣品電堆積的預富集方法，以十二烷基硫酸鈉膠束作準固定相，對七種植物激素進行了富集和分離。研究了各種分離條件的影響，分別在高電滲流和聚丙烯酰胺(PAA)涂層抑