| 咪唑离子液体增强型硅胶色谱固定相的制备及性能评价 | |
| 周行 | |
| Thesis Advisor | 邱洪灯 ; 张樱山 |
| 2020-05-29 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Place of Conferral | 北京 |
| Degree Name | 工程硕士 |
| Degree Discipline | 制药工程 |
| Keyword | 高效液相色谱，固定相，咪唑离子液体，奎宁，β环糊精 High performance liquid chromatography, Stationary phase, Imidazolium ionic liquids, Quinine, β-Cyclodextrin |
| Abstract | 高效液相色谱（high performance liquid chromatography, HPLC）具有分离速度快、选择性好和检测灵敏度高等优势，在医药化工、食品健康和环境检测等复杂样品的快速、高效分离分析中发挥着重要作用。色谱固定相作为色谱分离技术的核心，其表面键合不同类型的功能分子将对HPLC的分离模式以及分析物的保留行为起着决定性作用，因此开发稳定性高、选择性好、耐极端pH及高盐浓度的新型高性能色谱固定相一直以来都是推动色谱分离技术在分离分析科学领域蓬勃发展的核心任务。咪唑离子液体结构中具有双氮原子易于后修饰以及C2位的强电负性具有较高的反应活性等特征，可目标导向地制备功能化的咪唑离子液体。目前，尽管功能化咪唑离子液体键合硅胶色谱固定相得到了广泛的研究与应用，但咪唑离子液体修饰硅胶色谱固定相大部分局限于烷基链，如C8、C12、C14、C16、C18等功能化的咪唑离子液体衍生物。此类固定相尽管糅合了咪唑鎓阳离子液体和烷基链的共同优势，但是对于复杂样品（如结构和极性差异较大、带有手性异构体的分析物以及复杂的实际样品）的分离分析，此类固定相所提供的作用力相对单一，且不具备手性分离能力，适用范围受到限制。因此，本论文选用含有丰富官能团且具有手性位点的奎宁和β环糊精作为基础功能分子，与咪唑离子液体共同修饰于硅胶表面，制备出三种咪唑离子液体增强型硅胶色谱固定相。 本文的研究内容主要包括以下三个部分： 1. 通过表面自由基链转移反应和亲核取代反应制备了一种奎宁功能化聚乙烯咪唑亲水色谱固定相（Sil-PIm-Qn）。通过元素分析和红外光谱对该固定相进行表征，证实了该固定相的成功制备；并在亲水相互作用色谱（hydrophilic interaction chromatography, HILIC）模式下对其进行了色谱性能评价。结果表明，该固定相对5种氨基酸、9种磺胺以及10种碱基核苷有较好的分离选择性。通过色谱性能对比，Sil-PIm-Qn相较于聚乙烯基咪唑修饰硅胶色谱固定相（Sil-PIm）具有更高的亲水色谱选择性。实验进一步考察了流动相中乙腈含量和缓冲盐浓度对待分离物质保留行为的影响；并对固定相的稳定性进行考察，分析物在Sil-PIm-Qn色谱柱上保留时间的相对标准偏差（relative standard deviation, RSD）值为0.80%~2.30%（n=10）。该亲水色谱固定相制备方法简单，并且表现出了优异的亲水色谱分离性能，在磺胺类药物及生物样品中碱基核苷等亲水性物质的分离分析中有一定的应用前景。不足之处在于，由于受最后一步合成反应中位阻影响，奎宁的键合量偏低，导致该色谱固定相仅在亲水相互作用模式下展现出了优异色谱性能，且几乎没有手性分离能力。 2. 基于上一个研究工作，鉴于奎宁分子本身带有末端烯烃，可作为聚合物单体分子。为增加硅胶表面奎宁分子的键合量，增强其手性分离能力，该研究工作改变制备方法，先将末端带有烯烃的奎宁分子通过自由基链转移反应聚合于巯丙基硅胶表面；然后以2-氯乙基异氰酸酯作桥链分子，通过亲核取代反应将咪唑离子液体前体分子固载于聚奎宁硅胶上，制备了一种咪唑离子液体增强聚奎宁混合色谱固定相（Sil-PQn-MIm）。色谱性能评价时，选择芳香酸类化合物、磺胺类化合物、碱基核苷类化合物、多环芳烃、Tanaka、SRM 870测试物以及手性化合物来考察Sil-PQn-MIm色谱柱的多模式色谱分离性能。另外，通过对比聚奎宁色谱固定相（Sil-PQn），结果表明咪唑离子液体进一步修饰后，可以显著提高Sil-PQn-MIm在多模式下的色谱分离性能，手性分离能力也得到一定增强。稳定性实验考察，分析物在Sil-PQn-MIm色谱柱上保留时间的RSD 值（n=7）为0.15~0.72 %，这表明该色谱柱具有良好的色谱分离稳定性；此外实验对比了六个月前后苯和多环芳烃在Sil-PQn-MIm色谱柱上的保留时间，结果表明该色谱固定相具有较好的色谱分离重现性和耐用性。 3. 为进一步提升固定相的手性分离能力，选用具有更强手性选择性的β-环糊精替代奎宁作为硅胶表面基础功能分子，制备了一种咪唑离子液体增强β-环糊精色谱固定相（Sil-βCD-MIm）。采用元素分析等仪器对该固定相进行表征，利用多种手性和非手性亲水分析物来评价色谱固定相的分离性能，并将Sil-βCD-MIm色谱固定相与仅被β环糊精修饰的色谱固定相（Sil-βCD）以及商品柱（xBridge-HILIC 和 xBridge BEH-Amide）在相同的色谱条件下作色谱分离性能对比试验，其结果表明咪唑离子液体进一步修饰后的Sil-βCD-MIm色谱固定相较其它对比柱均表现出更加优异的手性或非手性色谱分离性能。稳定性实验中，10种碱基核苷分析物在Sil-βCD-MIm色谱固定相上保留时间的RSD 值（n=24）为0.18~0.85 %，证实该色谱固定相具有优异的色谱分离稳定性。 |
| Language | 中文 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/27373 |
| Collection | 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 |
| Affiliation | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 周行. 咪唑离子液体增强型硅胶色谱固定相的制备及性能评价[D]. 北京. 中国科学院大学,2020. |
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