基于γ-环糊精和聚N-异丙基丙烯酰胺色谱固定相的制备及应用.pdf

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1、第43卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第6期2015年6月ChineseJoumMofAnMyticMChemistry876～880DOI：10．11895／j．issn．0253~820．141087基于环糊精和聚Ⅳ_异丙基丙烯酰胺色谱固定相的制备及应用李媛媛“韦嫂嫂陈桐马玉龙(宁夏大学能源化工重点实验室，银川750021)(宁夏大学化学化工学院，银川750021)(镇江出入境检验检疫局国家食品添加剂及调味品检测重点实验室，镇江212000)摘要以多孔硅胶为载体，通过聚合反应将Ⅳ_异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝于硅胶表面，并在聚合物链中植入

2、y一环糊精。用H核磁共振、元素分析、红外光谱对其结构进行表征，并将此材料用作液相色谱固定相，通过考察在高亲水有机流动相中极性亲水化合物的保留，发现此固定相具有亲水色谱(HILIC)的特征，可以用于核苷类亲水化合物的分离。此外，还可以用于富勒烯碳60(C60)和碳70(C70)的分离，相比于C60，此固定相对C70有更强的保留，表明此固定相表面一环糊精对C70具有立体选择性。并且，此固定相具有一定的温敏特性，仅通过改变柱温就可以达到分离的目的。关键词亲水作用色谱；y·环糊精；聚Ⅳ_异丙基丙烯酰胺；极性化合物；富勒烯1引言目前，大部分化合物的分析与分离都在传统的反相色谱

3、柱上实现。而一些强极性和亲水性的小分子物质在传统c，。柱上无法保留或者保留很弱，但这类物质往往是分析化学和生物化学领域的重要研究对象。虽然可以采用离子对色谱或离子交换色谱对这类物质进行分离分析，但由于要使用高浓度缓冲盐，因此与质谱的兼容性较差，而正相色谱使用非水流动相，对样品无法提供足够的溶解度，这些问题都限制了它们在实际样品中的应用¨。。亲水作用色谱(HILIC)作为一种新型的色谱分离模式应运而生，它非常适合于强极性和强亲水性样品的定性和定量分析。HILIC的概念由Alpe~于1990年首次提出，但直到本世纪初，才开始得到广泛的重视和应用J。因其具有和正相色谱类似

4、的保留行为，使用水溶性有机溶剂，高有机相流动相，低的缓冲盐浓度，不使用离子对试剂，与质谱等检测器良好的兼容性和灵敏度等优点，相关机理和应用研究也在急剧增长。事实上，大部分的HILIC分离都是在正相色谱柱上实现的，在最近几年，有不同功能基团的各种HILIC柱快速的涌现和发展。用于HILIC的分离材料主要包括裸硅胶，氨基硅胶，酰胺修饰的硅胶，磺酸烷基甜菜碱修饰的硅胶，碳水化合物修饰的硅胶，氰基硅胶，二醇硅胶，三氮唑修饰的硅胶和聚合物基质的整体柱卜J。尽管如此，目前亲水色谱填料的种类还很有限，它的保留机理尚不清楚，因此，对亲水色谱填料的制备和应用研究具有重要的理论和实际意

5、义。本研究将Ⅳ一异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)接枝于硅胶表面，并在聚合物链中植入y一环糊精(—CD)，得到一种新的色谱固定相。由于．CD具有亲水的外表面，大量的羟基位于．CD空腔上下端口外侧，使得此固定相具有HILIC的特性，而其空腔尺寸和C70分子尺寸相匹配16,17]，因此可以将其用于核苷类极性物质以及富勒烯C60和C70的分离。此外，由于通过聚合反应引入了PNIPAM，赋予固定相温度响应能力。PNIPAM是一类具有温敏性的聚合物，当温度高于LCST时，聚合物分子链段构象会发生从亲水状态到疏水状态的转变。利用这一性质，可以使热敏性聚

6、合物改性的固定相表面发生由极性到非极性的转变，从而在相转变温度前后对溶质分子产生不同的作用达到分离的效果。这就在原有的通过改变流动相为主要分离手段的基础上引入了新的分离方法，具有很高的应用价值。2014—12—17收稿；2015~2一l1接受本文系国家自然科学基金(No．21465019)，宁夏高等学校科学技术研究项目(No．NGY2014011)，镇江市科技支撑计划项目-社会发展(No．SH2014021)项目资助E—mai1：liyy@nxu．edu．CB第6期李媛嫒等：基于一环糊精和聚Ⅳ．异丙基丙烯酰胺色谱固定相的制备及应用8772实验部分2．1仪器与试剂球形

7、硅胶(粒径：5m；孔径：10nm；比表面积：400m／g；中国科学院兰州化学物理研究所)，在使用前先用3mol／LHC1预处理。3．(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)和GMA(分析纯，AlfaAesar公司)；NIPAM、C60和C70(分析纯，百灵威试剂公司)；胸腺嘧啶、胞嘧啶、腺嘌呤、腺苷、肌苷、鸟苷、．cD和对甲苯磺酰氯(p-TsCI)(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；乙二胺(EDA)、偶氮二异丁腈(AIBN)(分析纯，天津化学试剂公司)；—CD，p-TsCI和AIBN使用前经过重结晶。高效液相色谱仪所用流动相为色谱级乙腈(ACN)、正己烷