乳胶附聚型阴离子交换固定相的制备及表征

以烯丙基缩水甘油醚（AGE）为乳胶聚合单体,制备了一种乳胶附聚型阴离子交换固定相。通过无皂化乳液聚合法,以AGE和苯乙烯（ST）为共聚单体制备AGE-ST共聚乳胶。将该乳胶季铵化后附聚在磺化的聚苯乙烯-二乙烯苯（PS-DVB）微球表面,制备一种乳胶附聚型阴离子交换色谱固定相。通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和元素分析（EA）等对该乳胶附聚型阴离子交换色谱固定相的理化性质进行表征,结果显示季铵化的AGE-ST共聚乳胶成功附聚在磺化的PS-DVB微球表面,并通过分离常规阴离子和有机酸对制得的阴离子交换剂的色谱性能进行评价。AGE以其良好的pH耐受性和活泼的反应活性为离子交换色谱固定相的制备提供一个新的选择。     

基于季铵化烯丙基缩水甘油醚改性的阴离子交换固定相的制备北大核心CSCD

制备了一种季铵化烯丙基缩水甘油醚(allyl glycidyl ether,AGE)改性聚合物基质的阴离子固定相应用于离子色谱系统。它是利用AGE与水解的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯poly(glycidylmethacrylate-divinylbenzene,GMA-DVB)微球表面残留双键通过表面自由基共聚,再通过N,N-二甲基乙醇胺(一种叔胺)进行开环反应制备得到的。通过考察有机叔胺类型、微球水解、单体和引发剂用量、反应温度和时间对7种阴离子分离性能的影响,优化了制备条件。采用扫描电镜、元素分析对所得阴离子固定相进行了表征。结果表明,采用预先水解的GMA-DVB微球(水解过程中微球表面丰富的环氧基团转化为羟基)相对于直接采用GMA-DVB微球有助于降低固定相的交换容量和微球自身的非离子吸附作用;通过淋洗液浓度和目标离子保留因子的拟合结果证实了该固定相保留机理为典型的离子交换作用。使用碳酸根淋洗液,在优化的色谱条件下,该固定相可在13 min内实现常见7种无机阴离子的基线分离,并表现出较高的柱效(Cl-理论塔板数为49000块/m)。该色谱柱实用性通过分析自来水实际样品进行了验证。     

聚苯胺/石墨烯涂覆型阴离子交换固定相的制备及表征

该文以聚苯胺/石墨烯复合材料为涂覆材料,制备了一种涂覆型阴离子交换固定相。首先以苯胺和石墨烯为原料制备聚苯胺/石墨烯复合材料,并通过物理吸附涂覆在聚苯乙烯-二乙烯苯微球表面;然后以聚苯胺中的氮原子为反应位点,通过季铵化制备一系列具有不同交换容量的涂覆型阴离子交换固定相。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)对该涂覆型阴离子交换固定相进行表征,结果表明聚苯胺/石墨烯成功地涂覆在微球表面且发生了季铵化。通过分离常规阴离子和有机酸,对自制阴离子交换色谱柱的色谱性能进行评价。结果显示,8次季铵化的聚苯胺/石墨烯涂覆聚苯乙烯-二乙烯苯阴离子交换色谱柱对常规阴离子和有机酸呈现良好的分离效果。     

表面接枝型离子色谱固定相的制备

以苯乙烯-二乙烯基苯微球为基质,建立了一种新型离子色谱固定相的制备方法。在基质微球表面合成一层聚缩水甘油甲基丙烯酸酯聚合物层(GMA),随后与甲胺及1,4-丁二醇二环氧甘油醚(BDDE)交替反应,与其表面接枝上带正电荷的季铵基团,可用于阴离子的分离。通过改变接枝反应的次数,控制交换树脂的交换容量。自制色谱固定相能够用于7种常规阴离子分离分析,并用于自来水中常规阴离子的检测。分离检测结果可与商用离子色谱柱相比,同时水负峰能与氟离子完全分离,不影响氟离子的定量检测。     

超支化修饰亲水型阴离子色谱柱的制备与应用

超支化树状修饰方法凭借灵活、可控的结构设计,在聚合物基固定相的疏水改性中发挥着重要作用。该文以聚苯乙烯-二乙烯基苯为基质微球,1,4-丁二醇二缩水甘油醚、四乙烯五胺为环氧-胺接枝原料,以甲胺封端,制备了亲水型离子色谱固定相。利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)分析固定相的形貌、结构和表面元素。随后将固定相填充成色谱柱,以无机阴离子、有机弱酸为分离目标评价色谱柱的分离性能和保留机制,计算目标离子的分离度和理论塔板数。通过改变淋洗液浓度、温度和种类,考察自制色谱柱的保留行为和分离性能。结果表明,采用环氧-胺树状支化的修饰方式引入羟基,可有效增加固定相的亲水性。二价离子(SO₄^2-、HPO₄^2-)受影响较大,表现出弱保留行为,而低价离子为离子交换保留行为。在3.6 mmol/L Na₂CO₃淋洗液条件下,制备的色谱柱可在20 min内完成12种阴离子(F^-、CH<...     

硫化物-高分子复合微球表面形貌与模板组成关系的研究

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸(MAA)为单体, 通过反相悬浮聚合法制备了多种MAA含量不同的阴离子型P(NIPAM-co-MAA)共聚微凝胶. 以这些共聚微凝胶为模板, 在不同表面活性剂存在下, 合成了一系列CuS(CdS、ZnS)-P(NIPAM-co-MAA)无机-有机复合微球材料, 研究了表面活性剂种类, 模板组成等因素对上述硫化物-高分子复合微球表面形貌的影响. 结果表明, 实验条件下所得复合微球表面均具有图案化结构, 该结构明显依赖于表面活性剂的种类和模板微凝胶的组成. 就模型体系而言, 随表面活性剂Span-20、Span-80和Span-85的HLB(亲水亲油平衡)值降低, 微球表面形貌趋于粗糙, 但仍然十分规整; 就模板组成而言, 模板中MAA含量增加使得复合微球的表面形貌变得更加精细. 据此, 认为通过选用合适的表面活性剂和微凝胶模板可以在一定范围内调控这些无机-有机复合微球的表面形貌, 从而为后续应用研究奠定基础.     

氯化1-乙基-3-甲基咪唑离子液体表面印迹聚合物的合成及其特异吸附和固相萃取性能研究

以氯化1-乙基-3-甲基咪唑(C₂mimCl)离子液体为模板分子, 甲基丙烯酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯为双功能单体, 聚苯乙烯-二乙烯苯为载体, 制备了C₂mimCl表面印迹聚合物(C₂mimClMIP/PS-DVB). 采用红外、扫描电镜和Brunauer-Emmett-Teller分析技术对C₂mimClMIP/PS-DVB进行了表征. 通过静态吸附实验研究了C₂mimClMIP/PS-DVB对模板分子及其结构类似物的吸附行为和选择性识别特性. 结果表明, 聚合物对C₂mimCl和氯化1-丁基-3-甲基咪唑(C₄mimCl)两种离子液体有高度的选择性识别作用. 将C₂mimClMIP/PS-DVB作为固相萃取(SPE)剂制备成SPE柱, 并与高效液相色谱联用, 考察了C₂mimClMIP/PS-DVB的动态吸附性能. 结果表明, 在选定的参数条件下, SPE柱能够从结构类似物中选择性分离富集C₂mimCl和C₄mimCl, 且具备很好的稳定性和可再生性能. 将SPE柱用于地下水中C₂mimCl的分离富集, 显示出良好的实用性能.     

硅基高交联磺化PS-DVB离子交换剂的研究

采用活化硅小球与双乙烯基封头剂反应制得乙烯基硅烷键合相,在过氧化苯甲酰诱发下,乙烯基硅烷键合相进一步与苯乙烯(PS)以及二乙烯基苯(DVB)混合单体共聚制得硅基PS-DVB,该硅基PS-DVB共聚物在冰水浴中用氯磺酸磺化制得一种硅基高交联磺化PS-DVB离子交换剂。用红外光谱表征磺化前后及经强碱处理过的离子交换剂,结果发现苯环特征吸收峰的相对强度无明显降低,表明该硅基离子交换剂具有很好的耐酸碱稳定性。用该离子交换剂分离碱性化合物,获得了较好的分离效果。     

涂覆柱的离子色谱及淋洗液选择的研究

离子色谱分析中，影响离子交换选择性的因素颇多［１］。除固定相的基本结构外，尚有两个最重要的因素，即固定相上的离子交换功能活性基团结构和淋洗条件。近年来利用静态涂覆液态离子交换剂的阴离子分离柱，我们研究了不同结构季铵型和季　型阴离子交换剂对阴离子交换选择性的影响［２，３］，结果表明，它们皆具有相当不同的离子交换选择性的分离效果［４］。为进一步研究交换剂结构效应和选择优化淋洗条件，本文报道以疏水性更大氮杂三芳稠环结构的季铵化合物，即Ｎ－十六烷基－β－萘喹啉溴化　盐为交换剂涂覆于国产ＮＧＷ－０４苯乙烯－二乙烯苯共聚体白球上，制备了阴离子色谱分离柱，选择九种有机酸及其盐配制的淋洗液进行离子色谱性能研究，着重讨论了它们的分离效应。     

阻抗蛋白质吸附载体微球的制备与性能研究

聚合条件对制备功能化微球起到至关重要的作用。在本文中,通过功能单体、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)和苯乙烯的分散共聚制备了一种阻抗蛋白质吸附的功能化微球;然后,通过红外光谱(FT-IR)、动态光散射(DLS)和扫描电镜(SEM)等手段分析这些功能微球的粒径、表面形态和性能;最后通过牛血清蛋白(BSA)吸附实验评价其阻抗吸附性能。实验结果表明：APEG兼具功能单体和稳定剂的功能,在合适的条件下,可以得到良好单分散性的微球。此外,每克聚(苯乙烯-烯丙基聚氧乙烯醚)(P(St-co-APEG))微球的BSA吸附量为0.66 mg,而每克聚(苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)(P(St-co-GMA))微球的BSA吸附量为4.8 mg。总之,通过分散共聚制备了一种阻抗蛋白质吸附的微球。     

漆酚酯键合硅胶液相色谱固定相的制备与应用

以甲基丙烯酸漆酚酯为色谱配体,制备了一种新型色谱固定相。首先以漆酚和甲基丙烯酰氯为原料制备得到甲基丙烯酸漆酚酯,并通过物理吸附涂覆到由3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷化学修饰的硅胶上,再通过自由基引发与硅烷化硅胶的双键聚合制得漆酚酯键合硅胶固定相（USP）。对固定相进行傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）和元素分析（EA）表征,结果表明通过共聚反应成功地将漆酚酯固定在硅烷化硅胶上,且制备出的固定相具有良好的单分散性。采用匀浆法装柱,以乙腈-0.05%磷酸溶液（3：97,v/v）为流动相,流速为0.4 mL/min,检测波长为220 nm,考察固定相对天麻浸膏的分离性能。以乙腈-水（50：50,v/v）为流动相,流速为0.5 mL/min,检测波长为290 nm,考察固定相对吴茱萸浸膏的分离性能。结果表明该固定相对天麻浸膏和吴茱萸浸膏均具有良好的分离性能,从天麻浸膏中分离出5个色谱峰,从吴茱萸浸膏中分离出2个色谱峰。与商品化C₁₈ 柱相比,USP柱可以从天麻浸膏中分离出更多的有效组分并实现基线分离,分离吴茱萸浸膏的色谱条件更为环保和安全。采用低流速对天麻浸膏和吴茱萸浸膏进行分离,减少了流动相的使用量,分离结果令人满意。以天然产物漆酚制备色谱固定相,既为分离纯化天麻素和吴茱萸碱提供了一种新的方法,又为液相色谱固定相制备提供了新的思路,还拓展了生漆在色谱分离材料方面的应用。     

原子转移自由基聚合制备新型接枝聚α-D-吡喃半乳糖苷色谱固定相及其性能

以2-溴异丁酰溴为引发剂,CuCl/CuC12/Me6TREN为催化体系,在室温条件下采用原子转移自由基聚合(ATRP)法将单体6-O-甲基丙烯酰基-1,2,3,4-双-O-亚异丙基-α-D-吡喃半乳糖苷(6-O-methacryloyl-1,2,3,4-di-O-isopropylidene-α-D-galactop...     

Development of a new C14 monolithic silica column containing embedded polar groups for pressurized capillary electrochromatography

Monolithic columns have been prepared with a novel bonded silica stationary phase, tetradecylamine bonded silica (TDAS), and used in pressurized capillary electrochromatography (pCEC). The monolithic silica column matrix was prepared by a sol-gel process and then chemically modified with the spacer (3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane and tetradecylamine. The introduced embedded polar amine groups dominated the charge on the surface of the monolithic stationary phase and generated an EOF from cathode to anode under acidic conditions. The tetradecyl hydrophobic chains in TDAS provide chromatographic interactions. The chromatographic characteristics of the prepared monolithic column were studied. Some aromatic compounds including alkylbenzenes, aromatic hydrocarbons, phenols, and anilines were successfully separated on the TDAS monolithic column in pCEC mode. As expected, the TDAS monolithic stationary phases exhibit typical reversed-phase electrochromatographic behavior toward neutral solutes due to the introduced tetradecyl groups. Hydrophobic as well as electrophoretic migration processes within the monoliths were observed in the separation of basic anilines. Symmetrical peaks can be obtained for anilines because the embedded polar amine groups on the surface can effectively shield the adsorption of positively charged analytes onto the stationary phase.     

Capillary electrochromatography with monolithic stationary phases. II. Preparation of cationic stearyl-acrylate monoliths and their electrochromatographic characterization

A novel cationic monolithic stationary phase based on the co-polymerization of pentaerythritol diacrylate monostearate (PEDAS) with a selected quaternary amine acrylic monomer was designed for performing capillary electrochromatography at high flow velocity. While PEDAS functioned as both the ligand provider and the cross-linker, the quaternary amine acrylic monomer was introduced to control the magnitude of the electroosmotic flow (EOF). The fabrication of the cationic stearyl-acrylate monolith (designated as cationic C17 monolith) with controlled porosity was achieved by free radical polymerization using the initiator 2,2'-azobisisobutyronitrile in the presence of a ternary porogenic solvent composed of cyclohexanol, ethylene glycol and water. Four different quaternary amine acrylic monomers were investigated in order to find the optimum monomer for achieving maximum electroosmotic flow (EOF) velocity. Both photo- and thermally-initiated polymerization proved effective in producing the cationic C17 monolith, and the best monolith was achieved when [2-(acryloyloxy)ethyl]trimethyl ammonium methyl sulfate (AETA) was used as the quaternary amine acrylic monomer. Although the zeta potential of the resulting cationic C17 monolith is positive with respect to water, the magnitude and direction of the EOF was markedly affected by the nature of the electrolyte in the mobile phase. Consequently, anodal, zero or cathodal EOF was observed depending on the nature of the electrolyte, and this was attributed to the adsorption of the ionic components of the electrolyte on to the solid stationary phase, which is characterized by its amphiphilic nature consisting of C17 chains, ester functions, hydroxyl groups and quaternary amine moieties. Optimized PEDAS-AETA monoliths yielded columns with high separation efficiency and allowed rapid separations on the time scale of seconds to be achieved with short capillaries.     

原子转移自由基聚合技术制备L-苯丙氨酸手性配体交换色谱固定相及其对手性化合物的拆分

在室温条件下,以甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)为单体,溴异丁酰溴为引发剂,CuCl/2,2′-联吡啶(Bpy)为催化剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应,将甲基丙烯酸环氧丙酯聚合在硅胶表面。然后再将L-苯丙氨酸共价键合在硅胶表面的聚合物上,制备了新型手性配体交换色谱固定相,并用该固定相对DL-氨基酸进行分离。用元素分析对其进行了表征;详细考察了固定相的合成过程以及流动相pH值、流动相铜离子浓度、柱温等色谱条件对DL-氨基酸对映体拆分的影响。元素分析得出该固定相表面L-苯丙氨酸接枝密度达到4.32 mg/m2;在手性配体交换分离模式下,流动相为0.05 mol/L KH2PO4-0.1 mmol/L Cu(Ac)2水溶液、流速为1.0 mL/min、柱温为50 ℃和检测波长为223 nm条件下,该色谱固定相可以分离DL-天冬氨酸、DL-天冬酰胺等。同时,流动相pH值、铜离子浓度以及柱温对手性对映体的拆分有较大影响。与传统的在硅胶表面直接键合L-苯丙氨酸制得的固定相相比,所合成的固定相接枝密度高,分离效果好,对DL-天冬氨酸及DL-天冬酰胺实现了基线分离。结果表明,在手性配体交换分离模式下,固定相具有良好的拆分性能。     

原子转移自由基聚合技术制备新型手性配体交换色谱固定相及对手性化合物的拆分

采用原子转移自由基聚合(ATRP)技术, 以溴代硅胶为引发剂, CuCl/2,2'-联吡啶(Bpy)为催化体系, 水为溶剂, N-丙烯酰基-L-脯氨酸为单体, 室温下在硅胶表面进行聚合反应, 制得硅胶接枝聚N-丙烯酰基-L-脯氨酸分子刷. 通过改变ATRP反应体系中单体的量, 制备了3种不同键合量且键合量可控的手性配体交换色谱固定相, 利用元素分析和热重分析对其进行表征. 考察了配体接枝率、 流动相Cu²⁺浓度、 pH值和柱温等对DL-氨基酸和α-羟基酸拆分的影响, 优化了色谱分离条件, 探讨了拆分过程的热力学. 结果表明, 所合成的手性配体交换色谱固定相能够分离9种DL-氨基酸和α-羟基酸, 其中DL-酪氨酸、 DL-色氨酸和DL-苏氨酸3种氨基酸可同时进行拆分, 且拆分过程由熵控制.     

单分散亲水两性离子交换树脂的制备及其在生物大分子分离中的应用

采用分散聚合与溶胀聚合相结合的方法及高分子溶液致孔技术, 成功地制备了粒径为5.0 μm大孔和超大孔结构的单分散亲水性交联聚甲基丙烯酸环氧丙酯树脂, 并进行了结构表征. 将该树脂经胺化后再与1,3-丙磺酸内酯反应, 得到一种新型的两性离子交换(强阳-强阴型)高效液相色谱填料. 研究了该填料对标准蛋白分离性能及流动相中有机溶剂、 流速和pH值对蛋白保留的影响. 实验结果表明, 在流速为3 mL/min时, 采用线性梯度洗脱, 在4.0 min内可同时快速基线分离3种酸性和2种碱性蛋白.