中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室知识库

毛细管电色谱(CEC)兼具了毛细管电泳的高效和高效液相色谱的高选择性等特点，是当今色谱领域的研究热点之一。毛细管色谱柱是CEC的核心，是实现样品分离的关键。近年来，有机-硅胶杂化整体柱由于具有制备简易、内部结构均匀、通透性好等优点，在CEC领域受到了研究者们的广泛关注。发展新型功能化的有机-硅胶杂化整体柱用于实现对极性化合物的分离分析，并揭示其分离机理，具有重要的理论和现实意义。本论文选用几种不同类型的有机功能单体对氯丙基-硅胶杂化整体柱进行修饰，从而研究和制备了多种新型功能化的有机-硅胶杂化整体柱，并对其电色谱性能进行了详细评价。研究工作主要包括以下几个方面的内容：

 1. 以四甲氧基硅烷和三甲氧基硅烷为前驱体，通过溶胶-凝胶法制备了氯丙基-硅胶杂化整体柱，然后选用4,4′-联吡啶作为有机功能单体对其进行修饰，制得了联吡啶修饰的有机-硅胶杂化整体柱，并将该杂化整体柱成功应用于混合模式的CEC。该杂化整体柱具有均匀的多孔结构，在酸性pH条件下，能产生一个阳极的电渗流(EOF)。通过选用不同类型的化合物来对该杂化整体柱的特点及色谱性能进行了详细评价。从所获得的实验结果得知，对于中性化合物(包括多环芳烃、烷基苯、酚类等)的分离，主要基于反相色谱的保留机理，包括疏水和π-π相互作用。而对于有机酸的分离则是基于多种相互作用，涉及的机理包括电泳、疏水、阴离子交换作用等。对于无机阴离子的分离主要是基于电泳和阴离子交换作用的机理。实验结果表明，该杂化整体柱具有多种模式的色谱分离性能，可实现对不同目标分析物的有效分离。

2. 选用咪唑-1-乙酸作为有机功能单体对氯丙基-硅胶杂化整体柱进行修饰，制备了一种新型的咪唑盐键合的有机-硅胶杂化整体柱，并对该杂化整体柱进行了详细表征和评价。该杂化整体柱在富水流动相中显示出富水毛细管电色谱(PACEC)的性能，能够对极性和亲水性化合物提供类似亲水相互作用色谱的保留。通过考察流动相中H₂O含量，pH以及离子强度对分析物保留的影响来具体研究了PACEC的特点。一系列亲水性测试物，包括酰胺类化合物、有机酸、核苷和核苷碱基以及氨基酸等，在PACEC模式下均获得了良好的分离效果。实验结果表明，富水色谱模式可成功应用于CEC中，并能较好地实现对不同类型的极性和亲水性化合物的分离分析。

3. 选用组氨酸作为有机功能单体对氯丙基-硅胶杂化整体柱进行修饰，制备了组氨酸修饰的有机-硅胶杂化整体柱，并将该杂化整体柱成功应用于混合模式的富水和离子交换CEC。该杂化整体柱在酸性的pH条件下能够产生一个阳极的EOF，且在富水的流动相中体现出典型的PACEC特点。该杂化整体柱在PACEC模式下可实现对酰胺类化合物、核苷和核苷碱基、苯甲酸衍生物以及氨基酸等分析物的高效分离。对分析物的保留机理进行了详细探讨，实验结果表明，分离机理主要基于混合模式的疏水和离子交换作用。

4. 选用4,5-咪唑二羧酸作为有机功能单体对氯丙基-硅胶杂化整体柱进行修饰，制备了一种新型的混合模式的有机-硅胶杂化整体柱，并对该杂化整体柱进行了表征。该杂化整体柱显示出许多满意的特点，包括良好的机械稳定性、有利的渗透性以及可接受的重现性等。在pH范围为3.0-5.0之间时，该杂化整体柱能够产生一个阳极的EOF，且在富水的流动相中体现出典型的PACEC特点。在PACEC模式下，该杂化整体柱可实现对不同类型的极性和亲水性化合物的高效分离，包括酰胺类化合物、核苷和核苷碱基以及氨基酸等。苯甲酸衍生物和酚类化合物也能在反相色谱条件下获得较好的分离效果。实验结果表明，该杂化整体柱可应用于在PACEC或反相色谱模式下实现对不同类型极性化合物的有效分离。