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近年来,随着生物技术,食品安全和环境监测等研究领域的发展以及各种组学研究的深入,亲水性物质和离子的分析迅速成为分析化学和生物化学领域的重要研究对象。由于亲水性物质在亲水作用色谱中有好的保留,亲水作用色谱越来越受到人们的重视。离子色谱是目前分离阴阳型离子化合物的首选方法,广泛应用于化工、石油、环境保护、食品和医药等领域中。在亲水作用色谱和离子色谱中,分析样品与固定相表面功能团之间的选择性作用力是决定溶质保留的事实,因此,在亲水作用色谱固定相和离子色谱固定相中引入结构新颖的官能团是制备选择性固定相的关键。围绕着这个问题,本论文采用了不同物质表面修饰的方法,将功能基团键合到裸硅胶表面,制备出四种固定相并探究了其色谱性能。 本文有包括以下几个部分。 (1)绪论介绍亲水作用色谱的发展史、保留机理和固定相的分类及应用研究。简述了离子色谱的发展史,分离特点,固定相的种类及应用研究。对氨基柱的发展趋势进行了展望。 (2)合成了伯胺氨基固定相(abbr.NH2)。NH2氨基固定相的合成以硅胶为基质,将3-氨丙基三乙氧基硅烷键合到硅胶表面上,制备得到。以D-核糖、D-果糖、D-山梨醇、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、a-乳糖七种糖类为样品,考察了流动相中的乙腈含量、流动相的pH值、柱温及流动相连续通过固定相的时间的影响,评价了固定相的色谱性能。探究了固定相与分析物之间存在亲水作用机理的。 (3)合成了仲胺氨基固定相(Monomethylated amino-,abbr.MMA)。MMA氨基固定相是以硅胶为基质,将3-氨丙基三乙氧基硅烷键合到硅胶上,再键合上一甲胺制备得到。以D-核糖、D-果糖、D-山梨醇、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、a-乳糖七种糖类为样品,考察了流动相中的乙腈含量和柱温的对糖类分析的影响。并分离了部分糖类物质,探讨了固定相与样品的亲水性机理。 (4)合成了叔胺氨基固定相(Dimethylated amino-,abbr.DMA)。DMA氨基固定相是在NH2氨基固定相的基础之上,加入甲醛和甲酸继续反应,得到DMA氨基固定相,通过热重对其进行物理表征。以D-核糖、D-果糖、D-山梨醇、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、a-乳糖七种糖类为样品,考察了乙腈含量、流动相pH值和柱温对糖类分离的影响,评价了固定相的色谱性能。研究了固定相与分析物之间存在亲水作用机理的。分离了无机阴离子和有机酸,探讨了固定相的离子交换机理,体现离子色谱固定相的特点。 (5) NH2、MMA和DMA的取代基团依次增加,随着取代基团的增加,氨基固定相的亲水性减弱。NH2为伯胺,只有一个取代基,亲水作用最强。MMA固定相为仲胺固定相,有两个甲基取代基,亲水比伯胺作用弱。DMA固定相为叔胺固定相,有三个取代基团,亲水作用最弱。原因可能是叔胺取代基多,空间位阻作用大,亲水作用减弱。多甲基化的氨基固定相在亲水作用色谱模式下,克服了形成Schiff碱作用力,也克服了不可逆的吸附作用,更利于单糖在固定相的保留。 (6)合成了1-甲基哌嗪弱阴离子固定相。采用硅小球为基质,3-氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,将N-甲基哌嗪键合到硅胶上制备出弱阴离子交换色谱固定相,并对其进行溶解处理,核磁共振氢谱对其进行物理表征。以D-果糖、D-半乳糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖为样品,评价了流动相中乙腈含量对样品离子保留的影响。分离了糖类的同分异构体,探讨了固定相与样品糖类的亲水作用机理。并分离了无机阴离子,探讨了弱阴离子交换的机理。同时成功检测到水样中含有NO2-。