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新型聚合物微球的制备及其在高效液相/离子色谱中的应用

刘军伟  
【摘要】:在色谱分离过程中,固定相是决定分离效果的首要因素,因此,新型色谱固定相的开发和应用具有重要的学术和实用意义。本论文首先以种子溶胀聚合法制备多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球,然后以该微球为基质分别用于高效液相、阳离子交换和阴离子交换固定相的制备,并对其色谱性能进行考察研究;同时,建立离子色谱柱切换体系用于尿液中的γ-羟基丁酸的分析检测。第一章介绍了液相色谱固定相基质以及官能团的种类和应用现状等,其中主要介绍了有机聚合物微球在液相色谱固定相制备中的应用,色谱柱切换联用技术的发展、应用及其在色谱分离分析中的意义。第二章以种子溶胀聚合法制备多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球。通过扫描电镜、氮气吸附脱附测试、傅立叶红外光谱和滴定法等对制得微球进行表征,结果显示该微球具有良好的单分散性、大的比表面积和高的机械强度等,有望用作液相色谱固定相基质。第三章以多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质,通过十八胺化学修饰制备一种高效液相色谱固定相。通过分离单取代苯和亚硝胺类等物质对该固定相的色谱性能进行考察研究,结果显示,该固定相具有强的疏水性、立体选择性和π-π相互作用等,尤其是对亚硝胺类具有较好的分离效果。第四章以多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质,利用丁二酸酐、邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐直接衍生化制备三种羧基化阳离子交换色谱固定相。通过分离七种常规阳离子和有机胺等对制得固定相的色谱性能进行考察研究,结果显示,丁二酸酐、邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐修饰阳离子交换色谱固定相的保留和分离能力依次增强,其中顺丁烯二酸酐修饰聚阳离子交换柱具有与商品化SCS1柱相似的色谱特性,且可以实现七种常规阳离子和有机胺的基线分离。第五章以多孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质,通过选择不同的胺(甲胺、二甲胺、三甲胺、二乙胺和三乙胺)和1,4-丁二醇二环氧甘油醚交替反应分别制备具有不同交换容量的阴离子交换剂。通过分离七种常规阴离子、有机弱酸和糖类等物质对制得的阴离子交换剂的色谱性能进行考察研究,结果显示,以该聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二乙烯基苯微球为基质可以通过两次到三次季铵化反应就可以制得具有较高交换容量的阴离子交换剂,适用于有机弱酸和糖类等弱保留阴离子的分离。第六章将自制高容量阴离子交换柱用于离子色谱柱切换体系,并首次建立尿液中γ-羟基丁酸的离子色谱检测方法。离子排斥法可以实现尿液中γ-羟基丁酸与其它基质的分离,但其检出限较高,本章通过柱切换法将γ-羟基丁酸的离子排斥洗脱组分切换到离子交换体系进行再次分离检测,其检出限降低至0.08 mgL~(-1),满足尿液中存在0-10mgL~(-1)内源性γ-羟基丁酸直接分析检测的需求。


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