聚多巴胺表面修饰毛细管电色谱的研究进展

毛细管电泳(CE)具有分离时间短、分离效率高、样品消耗量低等优点,在分离分析领域有着重要应用。原始的未修饰熔融石英毛细管只能提供阴极流向的电渗流和单一的电泳分离机制,分离性能有限,重复性较差,不能满足各类复杂样品体系尤其是中性和手性样品的分离需求。因此,有必要在CE中引入各类毛细管修饰策略,以拓展其实际应用潜力。贻贝仿生聚多巴胺(PDA)及其衍生材料因其简便易行的制备过程、优异的表面黏附性、良好的生物相容性、较强的二次反应活性和化学稳定性等优点,在催化、传感、水处理、样品前处理、生物医药以及CE分离等领域得到了广泛应用。PDA涂层的制备过程与物理吸附涂层一样简便,而表面黏附涂层的稳定性又可与共价键合涂层相媲美,因此非常适用于石英毛细管柱的修饰。更重要的是,PDA涂层较强的二次反应活性使其可作为反应平台进行灵活多样的二次表面修饰,便于构建多功能PDA涂层毛细管电色谱(CEC)固定相。基于这些突出优点,PDA涂层材料在CEC中的巨大应用价值逐渐得到了研究者们的广泛关注。该文首先对近3年有关PDA形成机理及PDA快速沉积表面化学的最新研究进展进行了总结,在此基础上综述了近10年PDA涂层材料在开管毛细管电色谱(OT-CEC)和毛细管电色谱整体柱中的最新应用。此外,还对PDA涂层材料在CEC中的发展方向进行了展望。     

聚离子液体材料在分离科学中的研究进展

离子液体作为新型离子化试剂,具有诸多优越的物理化学性质,比如:良好的溶解性、导电性、热稳定性、生物相容性及低蒸气压和不易燃等特点,近年来在分析化学领域得到广泛关注。聚离子液体材料结合了离子液体和聚合物的双重性质,已经成为分离科学研究的前沿领域。本文详细讨论了离子液体与目标物之间的多种作用机制,比如亲/疏水作用、氢键作用、离子交换、π - π 堆积及静电吸附作用等等,总结了聚离子液体材料在固相萃取、液相色谱、气相色谱、毛细管电泳及毛细管电色谱等领域的研究进展;最后,对聚离子液体材料的发展前景进行了展望。     

分离富集技术在形态分析中应用进展

对十年来分离富集技术在形态分析中应用进展进行了评述,引用1991～2001年文献67篇。     

聚多巴胺在生物材料表面改性中的应用

海洋生物贻贝通过其足腺分泌的具有超强黏附性能的蛋白,可在海水等潮湿环境中牢固黏附在各种材料的表面。受此黏附蛋白的启发,研究发现聚多巴胺(PDA)具有类似于贻贝黏附蛋白的结构和超强黏附性能。在碱性条件下,PDA可在各种材料的表面迅速成膜,其中含有大量亲水的羟基和氨基官能团,可提高材料表面的亲水性和化学多功能性;PDA可作为中间层,在基底材料表面强力结合功能分子。由于PDA的形成过程简单且不需要有机溶剂,近年来常被应用于材料的表面改性。此外,由于PDA可促进细胞的黏附,具有良好的生物相容性,在生物材料表面改性中也有较多的应用。本文将综述PDA的黏附机理及其在生物材料表面改性中的应用,并提出PDA在生物材料表面改性应用中的展望及研究过程中存在的问题,为PDA在生物材料和组织工程中的应用提供参考。     

碳纳米管在分离科学中的应用研究进展

碳纳米管(CNTs)作为一种新型纳米材料已在材料、催化、吸附分离等诸多领域得到了广泛的应用。本文对近年来CNTs在分离科学中的应用研究进展进行了简要评述,主要讨论了CNTs在固相萃取、固相微萃取、膜萃取、色谱固定相和毛细管电泳假固定相等方面的应用。     

聚多巴胺辅助的液相沉积法制备二氧化钛涂层毛细管柱及其在电色谱中的应用

利用多巴胺的自氧化聚合反应在毛细管内壁引入聚多巴胺涂层,并以聚多巴胺涂层作为连接臂辅助二氧化钛前躯体氟钛酸铵液相沉积制备了二氧化钛涂层毛细管柱。该方法制备过程简单,条件温和,形成的涂层稳固。采用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和测定电渗流变化对涂层性质进行了表征。选择5种阴离子、生物碱作为分离对象,考察了缓冲液组成、浓度和p H值等因素对该涂层柱毛细管电色谱分离性能的影响。结果显示,在优化条件下,5种阴离子及生物碱在该涂层毛细管柱上均能得到较好的分离。     

基于多巴胺表面改性技术研究现状

海洋贻贝类生物通过足丝分泌的黏附蛋白,在潮湿环境中可以短时间固化,并紧固黏附在基质表面.研究表明,3,4-二羟基-L-苯基丙氨酸(多巴,DOPA)是这种黏附蛋白中的重要组成部分.多巴胺(DA)作为DOPA的一种衍生物,拥有同样的强黏附性.且多巴胺的自聚合产物聚多巴胺(PDA)存在许多官能团,如邻苯二酚、胺、亚胺,这些官...     

基于聚多巴胺的表面改性方法研究现状

多巴胺具有与贻贝粘附蛋白类似的性能。它可以沉积在几乎所有物质表面对其进行改性,且能与氨基、巯基、金属离子等官能团反应,所以将多巴胺修饰在材料表面不但可以赋予材料表面依赖于聚多巴胺(PDA)的仿生特性,而且PDA的反应活性为材料表面的二次修饰提供了理想的平台。这种基于PDA的表面修饰方法不但简单、绿色且适用性非常广,可应用于化学、生物、医药、材料等多个领域。本文从多巴胺的结构以及聚合、粘附机理研究入手,对近几年在材料表面修饰PDA,且以其为平台再二次修饰的报道进行了归纳总结,进一步认识和理解了多巴胺的性能,并为设计和构建新型的、高性能化的PDA仿生功能材料提供思路,推动研究者们在此基础上将PDA应用于更多的领域,使其向着绿色化和多样化方向发展。     

水热碳材料在分离分析中的应用研究进展

水热碳材料是一种由糖类或含碳有机物经过水热反应制备的新型功能材料,具有来源丰富、绿色环保、亲水性、易修饰等优点,已广泛应用于催化剂载体、能源电极材料、环境吸附剂等方面。其中,水热碳在吸附领域的应用显示出其与特定分子的相互作用,近年来,水热碳材料作为分离富集固相基质,在色谱固定相以及生物样品处理领域逐渐得到应用。该文主要综述了水热碳材料在离子化合物、极性化合物、磷酸化肽段和糖基化肽段分离分析等方面的最新应用,讨论了水热碳材料在实际分离分析应用中的优点和局限性,并就水热碳材料在该领域的应用前景进行了展望。     

聚多巴胺的发现、反应原理及应用

聚多巴胺发现于2007年,引起了材料表面修饰领域的广泛关注。本文首先回顾了聚多巴胺的发现过程及其形成反应机理,进而阐述了聚多巴胺在传感、癌症光热疗法、催化领域的应用现状,最后,对该领域的未来研究和应用进行了合理展望。     

Applications of polydopamine modifications in capillary electrophoretic analysis

Mussel‐inspired polydopamine has been widely used in capillary electrophoresis as a facile and universal tool for the surface modification of capillary, mainly due to its versatility, stability, strong adhesiveness, and biocompatibility properties. In this review, the recent development of mussel‐inspired surface chemistry with rapid deposition of polydopamine was introduced, and the recent applications of polydopamine in capillary electrophoresis (2011–July 2018) were summarized into four main aspects, namely, sample pretreatments, functional coatings, codeposition coatings, and intermediate coatings. Further study may be focused on clarifying the mechanisms of polydopamine formation and polydopamine‐assisted codeposition, and expanding coatings methods to plant polyphenols.     

碳点在样品前处理及色谱分离中的应用

碳点（CDs）具有生物相容性好、毒性低、稳定性好等优点,目前已广泛应用于生物成像、传感、光催化等领域。近年来,以CDs为吸附剂和分离材料的样品前处理和色谱分离研究也引起了研究者的极大兴趣。该文对CDs在样品前处理和色谱分离中的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望。     

Hydrophilic modification of polypropylene ultrafiltration membrane by air‐assisted polydopamine coating

Coating by a mussel inspired polydopamine (PDA) is a simple and promising strategy to modify the hydrophilicity of polymer membrane surfaces. In this work, PDA coating was used to modify polypropylene (PP) ultrafiltration hollow fiber membrane. PDA coating parameters, ie, solution concentration and coating time were varied, and the effect of those parameters on membrane morphology, porosity, water contact angle, and pure water flux was investigated. In addition, air‐assisted PDA coating process was also conducted by channelling the air through PP membrane to avoid pore blocking and prevent water flux decline. The results showed that PDA coating successfully improved the hydrophilicity of PP membrane indicated by the decrease of water contact angle from 110° to 67° after coated by 3 g/L of PDA solution for 3 hours. The addition of air permeation on membrane lumen also increased pure water flux up to 511.2 L/m².h, a 270% increase from unmodified PP membrane. It might be associated to the pore blocking prevention that has been proven by SEM image and the membrane porosity that was increased about 4%.     

纳米粒子毛细管电泳/微流控芯片新技术及其在手性分离中的应用

纳米粒子因其具有较大的比表面积和良好的生物相容性等特点,已广泛应用于分离科学领域。纳米粒子毛细管电泳/微流控芯片技术是纳米材料技术与毛细管电泳/微流控芯片技术相结合的产物。纳米粒子可以被吸附或键合到毛细管壁作为固定相与被分析物发生相互作用;也可以作为假固定相参与样品在柱内的分配和保留,从而提高柱效,改善分离。手性是自然界的本质属性之一,开发新的快速、高效、灵敏的手性分离分析方法对于对映体的立体选择性合成、药理研究、手性纯度检测和环境检测都具有重要的意义。本文主要综述了近些年来几种不同类型纳米粒子(聚合物纳米粒子、磁性纳米粒子、金纳米粒子、碳纳米管和其他类型纳米粒子)用于毛细管电泳/微流控芯片进行手性分离的现状,并对该领域今后的发展进行了展望。     

聚多巴胺涂敷的聚酰胺-胺功能化二氧化硅复合材料用于水样中苯甲酰脲类杀虫剂的分散微固相萃取北大核心CSCD

近年来,由农药残留导致的环境污染问题已引起社会的广泛关注,开发便捷高效的分析方法对农药残留进行检测和监测十分必要。研究设计并成功制备了聚多巴胺涂敷的聚酰胺-胺树状分子功能化的二氧化硅复合材料(SiO-PAMAM-PDA),并采用透射电镜对其进行表征。开发了以此复合材料为吸附剂的分散微固相萃取方法(D-μ-SPE),并结合高效液相色谱对水基质中的4种苯甲酰脲类杀虫剂(BUs)残留进行了富集检测。多巴胺结构中含有丰富的苯环、氨基及羟基,可与目标物形成氢键、π-π相互作用,从而增强了材料对苯甲酰脲的萃取能力。对吸附剂用量、萃取时间等可能影响萃取效率的条件进行了单因素优化。在最优条件下,该方法的线性范围在10~500μg/L之间,根据3倍信噪比(S/N)计算所得的检出限(LOD)为1.1~2.1μg/L,回收率为82.8%~94.1%,相对标准偏差(RSD)为2.1%~8.0%。将建立的方法与已报道的以苯甲酰脲作为目标物的方法进行了对比,发现方法样品用量及萃取剂用量均较少,且所需前处理时间较短,有机溶剂消耗也较少,为苯甲酰脲类农药的检测提供了更快速、绿色的选择。为评估所开发方法的实际样品适用性,将其应用于3种河水样品中4种苯甲酰脲类杀虫剂的分析检测,所得回收率及RSD分别为69.5%~99.4%和0.2%~9.5%,表明此方法在实际样品中同样具有较高的准确性和精密度。     

色谱固定相的超支化和聚酰胺-胺树状大分子接枝修饰方法研究进展

随着色谱固定相制备技术深入发展,固定相填料的修饰方法日渐成熟,主要包括固定相表面直接化学反应、表面附聚、共价接枝和超支化修饰。其中,以缩聚反应为主的超支化修饰方法自提出以来备受研究者的青睐,已经被应用于多种阴离子交换色谱固定相填料的制备。近些年来,和超支化聚合物具有相似结构的树状大分子由于其独特的物理性能、完美的树状结构和大量活性官能团,也逐渐被应用于各种色谱固定相填料的修饰,并有望进一步完善固定相填料的结构和分离性能。该文主要总结了超支化修饰方法和以聚酰胺-胺为主的树状大分子接枝修饰方法在色谱固定相填料制备中的应用,并对其未来发展进行展望。