液相色谱手性固定相的制备及其性能研究

液相色谱手性固定相的制备及其性能研究

许丽丽[1]2007年在《姜黄素键合硅胶液相色谱固定相的制备、评价及应用》文中研究表明利用我国丰富的植物药用资源,将植物药用成分均匀地化学修饰到硅胶表面,能制备得到一种具有色谱分离和药用价值的双功能新材料,其色谱分离功能的研究及其应用是色谱学与相关应用科学交叉的前沿研究课题,具有重要的学术和应用价值。本学位论文工作首次利用药用姜黄素作配体,成功地制备了一种新型的姜黄素键合硅胶固定相,旨在先期研究其色谱功能和初步的分析应用。除采用常规的红外光谱、热重分析和元素分析进行结构表征外,还首次展示了电喷雾离子化质谱表征硅胶表面姜黄素配体结构的新用途。选用多种结构特征的溶质为探针,从新固定相基本色谱性能的评价研究入手,由浅入深,分别较系统地考察新固定相对各种溶质探针、含系列极性化合物的简单样品到复杂中草药提取液样品等的综合色谱分离能力,并探讨了姜黄素键合固定相的色谱保留机理。研究表明,由于姜黄素配体含易极化的较大芳环电子系统,与溶质间存在多种协同作用,在含氮的碱性化合物和极性化合物的分离方面显现出优势,有较好的色谱应用开发前景。此外,这种表面含天然药用成分的材料在抗菌医药等领域将有应用前景,这为中草药有效成分深加工利用提供了一条新途径。包括如下研究内容:1.从色谱固定相制备、色谱保留机理和分析应用的角度,较全面地综述了近年来国内外新型高效液相色谱键合硅胶固定相的研究进展。同时展望了植物活性成分作为固定相键合配体在色谱分离科学中的应用前景,并以此作为本论文的选题、研究内容和技术路线设计的依据。2.以γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基叁甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,采用固液表面连续反应法,在温和的反应条件下,将植物药用成分姜黄素键合到硅胶上,首次制备了姜黄素液相色谱键合固定相(CCSP)。采用红外光谱、热重分析、元素分析和质谱对其结构进行表征,并对键合反应的制备路线和反应条件进行了一定的优化。结果表明,配体姜黄素被成功地键合到球形硅胶表面,测得配体键合量为0.129mmolg~(-1),该固定相有良好的物理和化学稳定性。不同批次的键合相具有相近的键合量,表明该键合反应路线简便易行,制备方法重现性较好。3.以联苯为溶质探针,甲醇-水(55∶45,v/v)为流动相,测得CCSP的柱效为8221块/米。采用纯有机溶剂或酸性流动相长时间冲洗,发现该固定相仍保持稳定的色谱性能。首先采用公认的Kimata小组发展的方法,对新固定相的基本色谱性能进行了综合评价,这其中包括疏水性能、氢键能力、立体选择性和离子交换能力等。然后根据新固定相的特点,侧重细评其疏水性、电荷转移能力和对芳香烃位置异构体的分离能力。通过对中性、碱性和酸性化合物分离的考察,展示新固定相在复杂样品体系分离分析中的优势,溶质包括:非极性难电离的芳烃、极性大易电离的芳香酸和芳香胺、水溶性极性强且有生化分析意义的维生素和核苷碱基等特征结构的探针群体。并引用传统的商品化反相填料ODS柱作参比相。力求从多个方面较全面地把握CCSP对不同类型化合物的色谱分离性能,结合机理研究,为其未来的实际应用提供理论依据。研究结果表明:CCSP是一种疏水性较弱的反相色谱填料,能与溶质发生疏水、氢键、偶极-偶极以及电荷转移等作用,协同作用的结果使得CCSP能够克服ODS单一疏水性作用的缺陷,在对极性化合物的快速分离中占优势。4.为进一步评价新的硅胶固定相(CCSP)对碱性溶质的分离能力,实验选用11种含氮的碱性化合物为溶质探针,考察了流动相中甲醇含量、pH值对分离的影响,研究了该固定相的亲硅醇基活性和相关色谱保留机理。结果发现,在不含任何添加剂的甲醇水简单流动相中,未经封尾处理的姜黄素键合硅胶固定相能分别实现叁组碱性化合物的基线分离。在相同色谱条件下,CCSP对碱性物质的选择性比ODS高。且N,N-二甲基苯胺和β-萘胺、N-甲苯胺和间硝基苯甲醛在新固定相的洗脱顺序与ODS不同,说明二者的保留机理存在差异。明显地,新固定相在反相色谱条件下对碱性化合物的分离除与疏水作用有关外,还与氢键作用、偶极-偶极作用、n-π和π-π电荷转移等作用有关。新固定在分离碱性化合物方面体现出优势:一是由于其较弱的疏水性和多种作用位点,更易接近碱性化合物,进行丰富的相互识别作用,从而在短时间内能够实现良好的分离;二是偶联剂间隔臂的屏蔽作用和配体的立体保护效应能有效地抑制硅胶表面残存的硅醇基效应,克服了碱性溶质的拖尾现象,在CCSP上的色谱峰对称性明显优于ODS,且碱性化合物的容量因子κ’均随甲醇含量的增大而减小,这个变化过程中始终未观察到不理想的“U”形曲线。5.以易电离的13种极性取代芳香酸为探针,考察不同流动相和pH值的条件下,CCSP对取代芳香酸色谱行为的影响,探讨新固定相对芳香酸类化合物的色谱保留机理。结果表明,在不同含量的甲醇-0.02molL~(-1)NaH_2PO_4(pH=2.5)流动相体系中,叁组芳香酸溶质在CCSP上实现基线分离。在相同条件下,CCSP对13种取代芳香酸类化合物的洗脱顺序与ODS具有较大的不同,其中5种溶质在CCSP上比在ODS上的保留更强,与两固定相的疏水性和键合量不符,这归因于CCSP的协同作用。例如,姜黄素配体的酚羟基和羰基能与酸性化合物的极性基团发生氢键作用、偶极.偶极作用,与此同时,n-π和π-π等电荷转移作用也普遍存在于姜黄素配体的芳环与溶质的苯环之间。在分离芳香酸时,含姜黄素配体的CCSP有多种作用机制,这使得它对极性的和离子化的溶质如:水杨酸、对硝基苯甲酸、3,4,5-叁羟基苯甲酸、邻苯二甲酸和邻溴苯甲酸等具有较强的保留,同时由于本身较弱的疏水性,苯甲酸和邻氯苯甲酸在CCSP上的保留不会像在ODS上那么强,这样分离时间缩短,分离度也有明显的改善。6.分别研究了5种水溶性维生素和5种核苷在CCSP上的色谱行为,考察了甲醇含量、流动相pH值和离子强度对CCSP分离这类极性化合物的影响,探讨了色谱保留机理。结果表明,CCSP能较好地分离5种水溶性维生素,而核苷的分离是仅用水为流动相的条件下实现的。与ODS柱相比,在相同条件下,CCSP对5种水溶性维生素具有较高的选择性,洗脱顺序与ODS具有较大的差异。相同色谱条件下,CCSP对核苷的保留比ODS弱,胸苷与黄苷的洗脱顺序也与ODS不同,仅用水做流动相就可快速分离核苷,节省了分析时间和费用。在相对短时间内分离选择性却有提高,这归因于极性溶质与姜黄素配体的极性基团间的各种非疏水性相互作用,这些作用使新固定相更适用于极性化合物的分离分析。7.将CCSP分别用于四种较复杂的实际样品的色谱分析,样品包括:复方水杨酸搽剂、四川大蒜粉、常见中草药五味子和白术的提取液。以ODS为参比相,初步地考察了新固定相对复杂样品的分离能力,探讨了相关色谱保留机理。结果表明,该固定相在对复杂样品的分离中以疏水作用为主,同时存在氢键、偶极-偶极以及n-π和π-π电荷转移等作用,这有利于改善分离选择性,协同作用使CCSP能够在较简单的条件下实现复杂样品的有效快速分离。

曹志刚[2]2017年在《衍生化环糊精和葫芦脲键合相的制备与色谱性能研究》文中提出随着科学技术的不断进步,手性问题正日益受到高度的关注。具有手性结构的药物(chiral drugs)和农药(chiral pesticides)已得到了广泛的使用,这给传统的药品安全和食品安全带来了新挑战,其中对映体的分析将会变成一个很有意义,但分离却面临十分困难的问题。因此,发展新型手性分离材料与技术,并用于建立对映体的快速分离新方法,是解决上述问题的关键环节。高效液相色谱法(HPLC)具有操作便利,分离高效,拆分面广,条件温和,兼容药物和技术成熟等特点,已发展成为手性对映体分离和含量测定的主要方法之一。其中手性固定相(CSP)法由于具有良好的选择性、适用性和重现性,目前是手性药物对映体最有效的拆分方法。本文主要围绕着新型超分子衍生化环糊精和葫芦脲固定相的制备、评价、机理及其分离应用开展相关研究工作,包括以下几个方面:第一章归纳了有关手性药物和农药的大量使用带来的新问题,指出进行对映体分析的重要性。总结了目前用于手性药物对映体拆分的HPLC方法,着重色谱法的手性分离原理,并列举了一些常用的手性分离材料及其性能比较。以此作为本研究工作的出发点和理论基础。第二章通过氨基-β-环糊精与活泼的异氰酸基偶联剂反应,制备一种含脲键单取代的对硝基苯脲基-β-环糊精键合有序介孔SBA-15固定相(NCDSP)。采用红外光谱、固体核磁和透射电镜等表征固定相键合配体的结构与形貌。以10种叁唑类手性农药为溶质,采用水和甲醇或乙腈作流动相,在反相色谱条件,评价了新固定相对叁唑类杀菌剂的手性分离性能。结果表明,新固定相对叁唑类手性农药对映体有较高的分离选择性,其中以已唑醇等4种叁唑类杀菌剂的分离效果最好,分析时间短至20 min,己唑醇分离度(R)达到2.87,且峰形对称。研究发现当农药结构中手性碳原子上连有-OH时,NCDSP柱对其的手性分离效果相对较好,分离能力强;如连接C=O时,分离度下降。可能是由于手性碳上的羟基容易与固定相上的配体发生氢键作用,从而使得被分离溶质的手性中心与配体识别基团更接近,有提高叁点作用效果,增强其手性拆分的能力。端口修饰的脲基不仅化学稳定性好,还可增加氢键作用;引入吸电子硝基也有利于增强配体与富电子的碱性叁唑类农药的相互作用与手性识别。第叁章基于上述制备的新固定相NCDSP,开发其在食品中手性农药对映体分析中的实际应用。对映体的相似性加大了手性分离的难度,为此需对手性分离条件进行研究和优化,包括流动组成、适用的pH值及柱温等,并根据Van't Hoff方程计算热力学参数和转折温度(Tiso),得出该手性分离受焓控制,设置了适宜的柱温条件,以保证优良的分离和方法重现性。以黄瓜、苹果等4种果蔬为样品,改进了磁回收样品前处理方法。利用质谱的高选择性和高灵敏度,建立了一种同时分离检测粉唑醇、烯唑醇和灭菌唑3种叁唑类手性农药对映体的HPLC-MS新方法。该方法拆分快速,对映体的线性范围宽(0.25-5.00 mg/L),回收率较高(85.4~94.60%),重现性较好(RSD 3.24~7.92%,n=5),检测限较低(LOD<0.041 mg/L,QOD<0.137 mg/L),6个对映体的分析时间短(<30 min),节约时间和测试成本,在食品、药品检测方面具有较高的实用价值。第四章借鉴双环糊精在分子识别、人工模拟酶等方面的优良特性,制备了一种桥联型双6-单氨基-β-环糊精键合相(DCDSP),开发其手性分离功能,目前相关色谱应用属起步阶段。采用叁唑类手性杀菌剂、羟基黄烷酮类、β-Blockers类手性农药和药物为探针,评价桥联环糊精固定相的手性色谱性能。实验结果表明,戊唑醇和已唑醇对映体分离度分别为1.63和1.58;2’-羟基黄烷酮对映体分离度为2.14;酒石酸美托洛尔和阿替洛尔分离度分别为1.35和1.32。同时与单体环糊精固定相(CDSP)进行了简要比较,研究表明DCDSP对上述溶质的分离能力整体比CDSP强,可能与桥联环糊精的两个腔体之间的协同包结作用有关。此外,桥联环糊精配体位点较多,叁点作用更加明显。第五章葫芦脲是新型超分子化合物,与环糊精的包结作用有所不同,它端口周环羰基具有极强的缔合能力和对极性分子的识别作用。本文首次制备了一种葫芦脲取代的β-环糊精固定相,集两种超分子化合物的特性为一体,为中性和离子化的溶质提供更丰富的位点,从而使其能兼容手性和非手性溶质的分离,具有一柱多能的特点。研究发现,该柱可用于多种分离模式。例如用5%的甲醇水溶液即可较好地分离苯同系物和多环芳烃,尽管极性较强,但可作为反相色谱柱使用,大大节省了有机溶剂。还能分离硝基苯胺等多组位置异构体,展示优良的位置选择性。同时,环糊精对已唑醇和2’-羟基黄烷酮对映体也有良好的手性分离能力。这种具有协同作用的超分子配体固定相将会有特别的分离功能,但有关其色谱性能有待于更进一步的研究。

杨超[3]2016年在《新型有机无机杂化多糖类手性固定相的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理多糖类衍生物因具有优秀的手性识别能力而被广泛应用于高效液相色谱手性固定相的制备。直至目前,多糖类手性固定相的制备大多以涂覆或键合的方式将聚合物连接到无机硅胶的表面,如此所得到的手性固定相材料中手性聚合物的含量最多只能达到20-25%,这一特点极大地限制了该类手性固定相的发展及其手性识别性能的发挥。基于这一现状,本课题拟对基于多糖类衍生物(即纤维素和直链淀粉)的有机无机杂化手性固定相的制备方法进行探索,尝试开发出一系列新型具有高含量多糖衍生物的新型有机无机杂化手性固定相,并对其制备方法和形貌等性能的影响因素进行进一步探索。本文主要对两种多糖(即纤维素和直链淀粉)进行衍生化,合成含有少量3-(叁甲氧基硅)丙基的纤维素和直链淀粉-叁(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)衍生物,应用红外和核磁等表征手段对所合成产物进行详细表征与分析,并确定纤维素和直链淀粉衍生物的取代度以及所含有两种基团的含量比。然后,通过该衍生物与正硅酸乙酯(TEOS)的溶胶凝胶反应制备具有高含量多糖类衍生物的有机无机杂化手性固定相,并对其反应过程、制备条件、形貌控制及手性识别性能进行进一步探索。通过扫描电镜和热失重分析确定了手性固定相材料的粒径大小、形貌特征以及有机无机含量比,并以此为评价标准,考察了溶胶反应中TEOS、水、叁甲基氯硅烷的用量对于固定相材料的粒径大小、形貌特征以及有机无机组分含量比的影响,以及凝胶过程中表面活性剂和搅拌速率对所制备杂化微球粒径和均一性的影响。结果表明,当多糖衍生物中无机含量为2%时,得到的有机无机杂化硅球形貌更为均匀,同时在含有相同比例无机组分时,直链淀粉类衍生物比纤维素类衍生物在形貌控制上更有优势,颗粒均一性更加稳定:在对两种多糖衍生物进行性能优化制备工艺的研究中发现,当反应条件为2 mLTEOS、2 mL水、0.5 mL叁甲基氯硅烷、表面活性剂用量为0.2%、搅拌速率为1100 rpm时能获得最为完整的硅球形貌。所制备的有机无机杂化多糖类手性固定相对于一些对映体显示出优于商品柱Chiralpak IB的手性识别性能。

王倩倩[4]2007年在《纤维素衍生物手性微柱液相色谱系统制备及手性拆分研究》文中提出众所周知,手性药物的对映体在人体内的药理活性及毒性存在着显着的差异。因此,手性拆分作为获得光学纯物质的主要途径,在医药工业,生命科学,有机化学等领域具有重要的意义,亦是当前国际研究的热门课题。与常规液相色谱相比,微柱液相色谱具有溶剂消耗量低、污染小、样品用量少,分析速度快,易于与其他检测方法在线联用等优点,备受人们关注。本论文致力于自制微柱液相系统的建立,并利用自制的微柱液相系统对六种手性化合物进行了成功的拆分。研究工作分为四部分:第一部分,合成了纤维素叁(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯),红外光谱和元素分析表明微晶纤维素酯化比较完全。并将合成的纤维素衍生物涂敷于自制的氨丙基硅胶表面,得到手性固定相,并对涂敷量,涂敷溶剂的选择和涂敷方法进行了探讨。第二部分,在实验室自制了一套微柱装填装置,将常规HPLC(15cm×4.6mm I.D.)的不锈钢柱作为匀浆液的储料池,用PEEK管将其与常规HPLC泵相连,末端连接10cm×1mm I.D.的微柱,匀浆法装柱。对所有自制的手性微柱进行了死时间和柱效测定。第叁部分,自制了一套纤维素叁(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)手性微柱高效液相色谱分离系统,对柱系统,泵系统,进样系统,检测系统几个方面进行了优化设计,以1,3,5-叁叔丁基苯为分析物对自制的微柱液相系统进行了表征,实验证明,该系统仪器设备简单,操作简便,分离时间短,分离效果好,而且具有良好的稳定性。第四部分,考察了手性固定相对手性化合物的分离性能,优化了流速,涂敷量,醇的种类以及异丙醇的浓度对分离性能的影响。利用自制微柱液相系统成功分离了六种手性化合物,其中正相模式下分离了五种:Benzoin,Tr(o|¨)ger's base,Propranolol,Metoprolol,Pindolol。极性有机相模式下分离了叁种:Warfarin,Benzoin,Tr(o|¨)ger's base。

张炎[5]2014年在《手性金属—有机骨架材料用作高效液相色谱固定相》文中指出本文主要做了以下几个方面的工作:1、介绍了手性分离的意义、手性拆分的方法及高效液相色谱法分离的原理、特点及固定相的分类,也介绍了金属-有机骨架化合物的研究与进展。2、合成了[Cd2(D-cam)2(4,4'-bipy)(H2O)4]n手性金属-有机骨架材料,自制高效液相色谱手性柱,并考察拆分手性化合物及邻、间、对-硝基苯胺的拆分能力。3、合成了[Cd2(D-cam)2(2,2'-bipy)(H2O)4]n及[Cd2(D-cam)2(2,2'-bipy)2]n两种手性金属-有机骨架材料,用作高效液相色谱手性固定相,用一些外消旋化合物和邻、间、对-硝基苯胺、邻、间、对-苯二胺及邻、间、对-溴苯胺对其分离能力进行考察。4、合成了[ZnMg(btc)(H2O)4](NO3)、[Zn(D-cam)(tmdpy)]·H2O和[H2N(CH3)2]2[Zn9(μ3-OH)2(BTC)6(DMPU)3]·DMF叁种手性金属有机骨架化合物,用作高效液相色谱手性固定相,自己装手性柱,对一些手性化合物进行了拆分研究,并对一些位置异构体进行拆分考察。5、合成了[Cd2(C4H4O6)2]n及[Co2(D-cam)2(4,4'-bipy)(H2O)4]n两种手性金属-有机骨架材料,填装高效液相色谱手性柱,并考察拆分手性化合物的拆分能力。

金召磊[6]2012年在《新型多糖类衍生物手性固定相制备及性能评价》文中研究表明基于手性药物对映体分离与检测的迫切性,药物对映体的分离检测成为当下手性合成与分离领域的研究热点之一。液相色谱手性固定相法拆分对映体具有高效、快速、准确的特点,开发适用范围广或针对性强的高效液相色谱手性固定相,对新药物设计、合成和药理研究等具有重要意义,也是我们研究的主要方向。涂敷相和键合相是高效液相色谱手性固定相的两种主要形式,以多糖衍生物为代表的涂敷型固定相拆分能力强,应用范围广。论文设计制备了多种新型多糖衍生物类手性固定相,并用高效液相色谱考察所制备的手性固定相的手性分离能力。论文第一部分制备了基于淀粉及纤维素叁(3-叁氟甲基苯基氨基甲酸酯)的涂敷型手性固定相,对所制备的衍生物和固定相进行了红外和元素分析表征,并用8种手性外消旋化合物对自制的手性柱进行了评价。研究表明虽然与应用最广泛的分别以淀粉及纤维素叁(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)为手性选择因子的商品化手性柱ChiralpakAD和Chiralcel OD相比,所制备手性固定相的手性分离能力较低,但纤维素叁(3-叁氟甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相显示出特异的手性识别能力,一些手性化合物在此固定相上得到了比在Chiracel OD上更好的分离;手性固定相的手性识别能力随流动相中异丙醇含量的降低而变好,当流动相中正己烷与异丙醇的体积比为95:5时,手性固定相显示出相对较高的手性识别能力;总体来说,淀粉叁(3-叁氟甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相的手性识别能力稍强于纤维素叁(3-叁氟甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相,同时两种手性固定相的手性识别能力具有一定的互补性。论文第二部分以区域选择性法(分别用叁种不同的衍生化试剂修饰淀粉葡萄糖单元的2-,3-,6-位羟基),成功制备了8种区域选择性修饰淀粉衍生物手性固定相。对所制备的衍生物及手性固定相进行了表征,并用液相色谱评价了所制备的手性固定相的手性识别能力。研究表明,所制备的手性固定相都显示出特异的手性识别能力;手性固定相的手性识别能力随着流动相极性的减小而增强,同时取代基的类型及位置也会影响手性固定相的手性识别能力;与商品化淀粉衍生物手性柱Chiralpak AD相比,所制备的8种手性固定相对某些样品都显示出了较高或者类似的手性识别能力;特别是淀粉2-苯甲酸酯-3-(4-甲基苯基氨基甲酸酯)-6-(3,5-二氯苯基氨基甲酸酯)手性固定相,能够拆分所有的手性化合物,适用的广泛性将会使其成为一种非常有用的固定相。

彭秋瑾[7]2014年在《β-环糊精键合硅胶手性固定相的制备及其手性分离研究》文中进行了进一步梳理目前,广大色谱工作者面临着新的使命,这就是必须建立专属性高、灵敏性好、分离度大的对映体拆分和测定方法,以满足世界范围内对光学纯的手性药物的迫切需求。手性色谱柱是高效液相色谱(HPLC)实现手性分离的关键所在,而手性固定相的性能直接影响着手性色谱柱的分离效果。在手性固定相的制备领域,p-环糊精键合硅胶手性固定相以其优越的手性选择性能正日益受到关注。但就研究现状来看,其制备往往步骤复杂、使用了含有金属杂质的催化剂,制备的手性固定相纯化困难,对色谱保留时间、峰形、柱效等都造成了一定影响,阻碍了许多手性色谱柱的商品化进程。本文以单晶硅粉为硅源,在氨水的催化条件下制备出了高纯、单分散的二氧化硅水溶胶,探讨了单晶硅粉粒径大小、反应温度、搅拌速度、加料方式、反应时间等因素对水解反应的影响;以四氯化硅为硅源,通过水解反应制备出了高纯、单分散的二氧化硅水溶胶,探讨了四氯化硅浓度、反应时间等因素对水解反应的影响。之后,在二氧化硅水溶胶前驱体的基础上,通过聚合诱导胶体凝聚法(PICA)制备出了单分散的脲醛/Si02复合微球,并且探讨了二氧化硅水溶胶的固含量、反应温度、尿素-甲醛比例、pH值等因素对反应过程的影响。再通过程序升温方法,用马弗炉对复合微球进行煅烧得到了表面全多孔的硅胶色谱柱填料。采用只含有一个异氰酸根(-NCO)基团的异氰酸-3-(叁乙氧硅基)丙酯在温和的条件下制备了短空间臂的β-环糊精键合硅胶手性固定相(CSP-Ⅰ);采用含有两个-NCO基团的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制备了长空间臂的β-环糊精键合硅胶手性固定相(CSP-Ⅱ);采用制备CSP-Ⅱ的方法,制备了2,6-二甲基衍生化的p-环糊精键合硅胶手性固定相(CSP-Ⅲ)。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、固体核磁共振波谱(13C CP/MAS NMR和29Si CP/MAS NMR)和热重-差热分析(TG-DTA)等分析测试手段对上述样品进行了表征。β-环糊精键合硅胶手性固定相(CSP-Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ)在反相条件下实现了7种手性化合物的HPLC拆分,并且探索了不同甲醇和水的比例、缓冲盐TEAA中叁乙胺的浓度等流动相条件对拆分的影响。拆分的手性化合物涉及医用手性药物中间体、手性农药、手性氨基酸叁个方面。其中,2种手性化合物在CSP-Ⅰ上得到基线分离,4种手性化合物在CSP-Ⅱ上得到基线分离,4种手性化合物在CSP-Ⅲ上得到基线分离,多种手性化合物得到部分分离。这些HPLC的拆分结果证实了制备的β-环糊精键合硅胶手性固定相具备优异的手性拆分能力。本课题对于β-环糊精键合硅胶手性固定相的制备及其在色谱分离领域应用的研究具有一定的理论意义和实际应用价值。

王上文[8]2007年在《葫芦脲及其衍生物在色谱中的应用研究》文中研究表明基于超分子化学作用的大环超分子化合物色谱固定相由于具有特殊的分离选择性、稳定性一直受到广大色谱工作者的极大关注。葫芦脲被誉为“第四代超分子化合物”,葫芦脲优良的分子识别能力早已被许多实验证实,研究已表明葫芦脲在色谱领域具有发展潜力,但其应用研究的深度和广度远远不如冠醚、环糊精和杯芳烃。利用葫芦脲的分子识别作用提高色谱分离选择性是色谱学与超分子化学交叉的前沿研究领域,显示出重要的学术价值和应用前景。本学位论文将葫芦脲应用于气相色谱固定相,表征和评价了新固定相的色谱性能,通过各种溶质和实际样品较系统地探讨了色谱保留机理;制备了葫芦[6]脲单轮烷键合硅胶固定相应用于高效液相色谱,对新固定相的制备、表征、色谱性能和保留机理等进行了较为系统的研究。主要内容如下:1.较全面地综述了大环超分子化合物冠醚、环糊精、杯芳烃在气相色谱和液相色谱固定相方面的研究进展,并侧重概述了第四代超分子化合物葫芦脲在分离科学和超分子自组装领域的研究现状和进展,为本论文选题、研究内容、技术路线设计等提供依据。2.合成了甘脲、葫芦[6]脲和羟基葫芦[6]脲,并采用红外光谱、质谱、热分析等手段对产物进行了表征,为气相色谱固定相和液相色谱键合相的制备提供原料。3.设计了一种在酸性条件下均匀涂渍固定液的新方法,首次将羟基葫芦[6]脲(HOCB6)用作气相色谱固定相。将HOCB6填装成气相色谱填充柱后,以烷烃、卤代烃、芳香烃、醇、酮、酯、酸、胺等类物质为探针以及用复杂样品花露水,对它的色谱分离性能进行了研究,探讨了其色谱分离机理。结果表明:HOCB6是一种性能优良的气相色谱分离材料,热稳定性高,柱性能稳定,可用于高温气相色谱。HOCB6柱具有优良的色谱分离性能,对难分离的芳香族位置异构体(如二甲苯)具有良好的分离能力,显示出较好的立体选择性;尤其是对复杂样品的高沸点组分(如花露水中的高沸点组分)有良好的分离效果,可预见其对复杂体系的分离具有广阔的应用前景。4.制备了葫芦[6]脲和甘脲填充柱,首次将甘脲应用于气相色谱固定相,采用各种溶质探针,评价了甘脲和葫芦[6]脲固定相的色谱性能,探讨了色谱分离机理。结果表明:甘脲固定相热稳定性高、柱性能稳定,是一种良好的气相色谱固定相,该固定相对烷烃、卤代烃、芳香烃、醇、酯、酮、酸、胺等类物质具有良好的分离能力,尤其是对位置异构体(如二取代苯位置异构体)有较好的分离选择性。葫芦[6]脲固定相对气体分子有吸附和捕集作用,在环保领域有应用前景。5.利用气相色谱法研究了葫芦[6]脲与有机气体分子的相互作用。结果表明:葫芦[6]脲能吸附和捕集气体分子,特别是气体小分子,可用于室内空气污染如甲醛污染的治理。6.将超分子自组装技术和色谱键合硅胶固定相制备技术相结合,采用γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基叁甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,首次将一种葫芦[6]脲单轮烷(CB6MR)键合到硅胶上,制备了一种新型的高效液相色谱葫芦[6]脲单轮烷键合固定相(CB6MRBS)。通过红外光谱、元素分析、热分析等手段表征了固定相的结构。7.采用中性、酸性、碱性化合物和二取代苯位置异构体等溶质探针,分别在反相和正相色谱模式下对固定相的色谱性能和保留机理进行了研究。结果表明:CB6MRBS是一种多模式键合固定相,具有良好的正相和反相色谱性能,对位置异构体具有较高的识别能力,特别是可有效地用于碱性化合物的分离分析。其保留机理存在氢键、静电、π-π和疏水作用等多种作用力机制,协同作用提高了CB6MRBS对溶质的分离选择性。由于配体中含有酰胺基和众多羰基,可预见CB6MRBS在络合色谱和生化样品分析方面有应用前景。8.采用新固定相进行了溶质分离的应用研究,研究了正相和反相色谱模式下嘌呤衍生物在新固定相上的色谱行为并在反相模式下与ODS固定相进行了比较,研究了各种因素对色谱分离的影响,探讨了分离机理,并优化色谱条件,有利于新固定相进一步的推广应用;利用新固定相在正相和反相模式下测定了茶叶中的咖啡因。结果表明:在反相模式下,嘌呤化合物与葫芦[6]脲单轮烷键合相之间存在多种相互作用,除疏水作用外,分离过程中还存在与ODS不同的色谱分离机制,分离效果明显优于ODS。在正相条件下,多作用力的色谱分离机制同样存在。葫芦[6]脲单轮烷键合相与溶质之间存在疏水、氢键、π-π和偶极-偶极等多种作用力,协同作用提高了固定相对它们的分离选择性。CB6MRBS对茶叶中咖啡因的测定在正相和反相模式下均取得了满意的效果。CB6MRBS在嘌呤碱基衍生物的快速分离和测定方面有广阔的应用前景。9.葫芦脲在毛细管气相色谱等方面的应用以及葫芦[6]脲单轮烷键合硅胶固定相在生化样品分离分析等方面的应用有待于下一步研究。

廖玉芹[9]2018年在《新型桥联双β-环糊精键合相的制备及其手性分离应用》文中研究说明目前,手性化合物(Chiral compounds)在医药、化工、食品和农药等领域中的应用日益增多。现代科学数据揭示许多对映异构体在药物活性、生物毒性、代谢途径、环境迁移等方面均存在一定的差异性。手性化合物的使用将会给药品安全、食品安全和环境安全带来新问题,并直接影响人们的身体健康。因此,发展对映体的分离分析新方法,对监控手性药物质量,评估食品中手性农药残留,跟踪环境中的手性污染物等都具有重要的研究意义。手性对映体结构和性质上的相似性,给色谱分离材料的选择性带来了前所未有的挑战。本论文基于桥联环糊精(Bridged cyclodextrins)的多腔体间协同包结作用提高手性分离选择性,制备了两种不同桥基的新型桥联双环糊精手性键合固定相。在表征结构的基础上,选用多种结构的溶质作探针,分别在反相色谱和极性有机模式下评价了两种新固定相的手性色谱性能。研究发现桥联环糊精固定相的分离选择性普遍优于单环糊精固定相,应该与桥联双环糊精的相邻空腔的协同包结作用有关。在优化色谱条件的基础上,利用新制备的桥联环糊精柱,分别发展测定药片、血液、饲料及肉类食品中药物对映体含量的新方法,初步开拓其在药品安全和食品安全分析中的新应用。本论文主要的工作是围绕着新型桥联双β-双环糊精固定相的制备、评价、拆分机理以及分离应用来开展,主要包括以下几个方面:第一部分简要地归纳了手性化合物对映体的差异性,引出了手性对映体拆分的重要意义。较系统地总结了常用的手性拆分方法、基本原理与应用,概述了高效液相色谱手性固定相的进展,侧重衍生化环糊精类手性固定相及其键合方法,简单介绍了当今点击化学反应及有序介孔色谱基质材料的最新应用。以此作为本论文的选题理论依据和工作出发点。第二部分首次合成了一种乙二胺四乙酸二酰桥联双β-环糊精,用作手性配体,采用活泼的3-异氰酸丙基叁乙氧基硅烷将其键合到硅胶表面,制得一种乙二胺四乙酸二酰桥联双β-环糊精手性固定性(EBCDP)。采用质谱(MS)、元素分析(EA)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等表征配体以及固定相的化学结构和形貌。采用酸性、碱性、中性和两性等21种手性药物作探针,较系统地评价新型固定相的手性色谱性能。结果表明,所制备的桥联双环糊精固定相适用于多种分离模式,成功地系统拆分了多类结构的药物对映体,大多数可达完全分离。反相色谱模式下2’-羟基黄烷酮的分离度可达4.35。在极性有机模式全部的8种β-受体阻断剂药物均被拆分,其中盐酸阿罗洛尔的分离度达到2.05。在配体交换模式下,用0.1 mmol/LCuSO_4和0.05 mol/L KH_2PO_4水溶液/甲醇作用流动相,成功地拆分了未衍生化DL-缬氨酸、DL-叔亮氨酸和DL-蛋氨酸,分析时间均在15 min之内。桥联双环糊精良好的色谱性能得益于腔体之间的协同包结作用和EDTA桥基的辅助配位作用,使得此类固定相手性选择性和拆分范围得以提升。第叁部分采用乙二胺四乙酸二酰桥联双β-环糊精手性固定相(EBCDP),通过进一步优化流动相的组成、流速、柱温等色谱参数后,在极性有机的模式下盐酸阿罗洛尔和阿替洛尔对映体的分离度可以达到1.71和1.52,分析时间均在30min左右。在此基础上建立了高效液相色谱-荧光法(HPLC-FLD)检测了药片中的盐酸阿罗洛尔和阿替洛尔以及血浆中的盐酸阿罗洛尔对映体含量的新方法,盐酸阿罗洛尔对映体和阿替洛尔分别在0.05~1.0 mg/L和0.05~0.25 mg/L浓度范围内具有良好的线性关系,其相关系数不低于0.9987,最小检测限低于0.034mg/L。此方法简便快捷,选择性好,灵敏度高,为监测该类手性药物的质量以及药代动力学的相关研究提供了一种新方法。第四部分采用“点击反应”,先分别合成6-迭氮基β-环糊精和6-丙炔胺基β-环糊精,并溶解在DMF中,以叁苯基膦亚铜配合物为催化剂,较高产率地合成了一种含叁氮唑桥基的双β-环糊精。采用活泼的3-异氰酸丙基叁乙氧基硅烷偶联剂,将其键合到SBA-15有序介孔表面,成功制备一种新型的叁氮唑桥联双β-环糊精手性固定相(TBCDP),对其结构进行基本表征。较系统地考察和评价新固定相对不同结构类型手性化合物的拆分效果,成功地拆分了常用的叁唑类杀菌剂、黄烷酮、β-受体阻断剂、丹磺酰氨基酸和芳基醇类手性药物,其中反相模式中成功的拆分了9种叁唑类杀菌剂、8种黄烷酮、10种丹磺酰氨基酸及5种芳基醇类药物,且分析时间都在30min之内。其中己唑醇的分离度为2.49,2’-羟基黄烷酮的分离度为5.40,丹磺酰-DL-酪氨酸的分离度为3.25,羟乙基苯酚的分离度为3.08;极性有机溶剂的模式下,分离了全部10种β-受体阻滞剂药物,其中盐酸阿罗洛尔的分离度为1.71。初步探讨其手性分离机理,为今后进一步实际应用提供理论依据。研究结果表明,双环糊精端口在尚未衍生化的情况下,就具有较强的手性分离能力。第五部分采用叁氮唑桥联双β-环糊精手性固定相(TBCDP),通过进一步优化流动相的组成、流速、柱温等色谱参数后,在反相模式中添加TEAA.对莱克多巴胺对映体的分离度可达到1.61,分析时间在25min之内。在此基础上建立了一种HPLC-FLD检测四种不同基质中的莱克多巴胺对映体含量的新方法。莱克多巴胺对映体在0.005~0.5μg/m L浓度范围内有良好的线性关系,其相关系数为0.9998,最低检出浓度均小于5 ng/mL。此方法前处理简便、灵敏度高且分析速度快,为瘦肉精莱克多巴胺的残留量检测提供了一种手性分析新方法。

张宏福[10]2016年在《基于衍生化β-环糊精液相色谱和毛细管电色谱的手性药物分析》文中研究指明手性药物和手性农药对映体在药效、药理、代谢和毒理的差异性日益受到国际社会的高度重视,手性问题已成为当今药物安全和食品安全中急需解决的两大难题。因此,发展手性分离材料和手性分析技术不仅具有重要的研究意义,也存在良好的应用前景。本论文基于衍生化β-环糊精手性配体,制备和表征β-环糊精高效液相色谱(HPLC)手性柱和开管毛细管电色谱(CEC)柱,通过优化分离条件,成功地拆分了实现了柚皮甙、尼卡地平、己唑醇、粉唑醇等几种常见手性药物和农药对映体,并分别建立了对映体含量快速测定的液相色谱和毛细管电色谱新方法,为药物安全和食品安全分析服务。利用环糊精修饰的有序介孔固定相填充的液相色谱柱手性选择性高,色谱性能稳定,通透性好等特点,有利于快速分析。同时,将带电荷环糊精修饰到毛细管内壁,能增加电渗流,借助固定相和流动相中环糊精的协同作用,提高电色谱手性分离能力,开管电色谱法是一种低成本、环境友好微分离技术。通过注重分离条件优化和实际样品测定,期望将来在手性药物分析方面得到更广泛的应用。1、高效液相色谱和毛细管电泳作为两种主要的手性分离方法己取得了重要进展。本文就近年来有关固定相的发展、手性药物分析方法和手性添加剂电泳法进行了较全面的总结,作为本论文选题和研究工作的理论依据。2、采用自制的苯氨基甲酸酯衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相,以简单的甲醇-水作流动相,成功地拆分了柚皮甙对映体。考察了流动相组成、柱温、检测波长等对柚皮甙拆分和测定的影响,优化的色谱条件为:流动相为甲醇-水(55:45,v/v),流速0.5 mL/min,柱温20 oC,进样量10μL,检测波长为285 nm。基于上述条件,对中草药化橘红、香橼、枳壳及柚皮中的柚皮甙对映体进行了含量测定。测得化橘红中柚皮甙两对映体的含量分别为10.42 mg/g和15.84 mg/g;香橼中为15.39 mg/g和49.52 mg/g;枳壳中为16.53 mg/g和95.80 mg/g;柚皮中为18.47 mg/g和30.98 mg/g。柚皮甙对映体均在0.5~500μg/mL浓度范围内呈良好的线性关系(r≥0.995),最低检出限为0.04μg/mL,回收率大于91.31%,RSD为1.54%(n=5)。中草药是天然药物宝库,自然界创造了许多有活性的手性化合物。因此,中草药中天然手性药物成分监测应该引起重视。3、手性农药对映体常具有不同的杀虫活性、人体毒性和环境行为,手性农药的残留给食品安全带来了新问题。本文利用自制的脲基衍生化β-环糊精键合sba-15手性固定相(ucdsp),采用高效液相色谱法成功地拆分了手性农药杀菌剂己唑醇对映体,并考察了流动相组成、ph值、柱温等对手性分离的影响。结果表明,以甲醇-水(60:40,v/v)为流动相,流速0.5ml/min,柱温20oc,检测波长230nm时,己唑醇对映体的分离度2.26,分析时间在15min内。在优化的色谱条件下建立了快速测定苹果中己唑醇对映体含量的新方法。己唑醇对映体在0.5~125μg/ml浓度范围内呈良好的线性关系(r≥0.9998),按3倍于噪声信号推算,苹果中己唑醇最小检出量均小于25μg/kg,两种对映体的加标回收率为88.0%~97.2%,相对标准偏差(rsd)分别小于0.98%和1.2%(n=5)。研究发现脲基环糊精固定相的化学性能和色谱性能稳定,对叁唑类农药选择性好,该手性柱的制备方法简便,成本也较低。4、本文制备和表征含磺丁基β-环糊精毛细管电色谱开管柱,内壁修饰带负电荷磺丁基β-环糊精可增强电渗流,结合固定相和流动相中手性配体的协同作用,成功地实现了心血管药物尼卡地平对映体的快速拆分,手性分析时间在8min以内。考察了流动相组成、添加剂用量、操作电压和进样方式对分离度的影响,实现了快速拆分。同时建立了片剂中尼卡地平对映体含量测定。测得第一种尼卡地平药片对映体的含量分别为:19.65mg/片,19.26mg/片;第二种尼卡地平药片对映体的含量分别为:19.34mg/片,19.62mg/片,方法有较高的重现性。开管电色谱柱制备方法简便,溶剂耗量少,有一定的实用性。5、除药物分析外,也把磺丁基醚β-环糊精修饰的开管电色谱柱推广到果蔬中常用手性杀菌剂粉唑醇对映体含量的测定。考察了添加剂浓度、ph值、施加电压、温度及有机调节剂的含量对电色谱手性分离的影响。优化的流动相组成为10mmol/l硼酸钠(ph=9.2),含3.0mmol/l磺丁基醚β-环糊精和体积分数为15%甲醇,施加电压15kv,温度20oc,压力进样(3psi×3s),检测波长204nm。在上述条件下,粉唑醇对映体分离度可达1.85,分析时间仅为8~12min。黄瓜、梨、苹果和西红柿果蔬样品用乙腈提取,磁性石墨化炭净化,在上述优化条件下测定果蔬中粉唑醇对映体的残留量。粉唑醇对映体在1.3~250μg/m L范围呈良好的线性关系,实际样品中粉唑醇加标回收率均大于94.6%,RSD小于1.79%。按叁倍的噪声信号推算出粉唑醇对映体的检测限为25μg/kg。该电色谱方法是一种操作简单,分离测定快速,溶剂耗量小,测试成本低,环境污染小的新方法。

参考文献:

[1]. 姜黄素键合硅胶液相色谱固定相的制备、评价及应用[D]. 许丽丽. 南昌大学. 2007

[2]. 衍生化环糊精和葫芦脲键合相的制备与色谱性能研究[D]. 曹志刚. 南昌大学. 2017

[3]. 新型有机无机杂化多糖类手性固定相的制备与性能研究[D]. 杨超. 哈尔滨工程大学. 2016

[4]. 纤维素衍生物手性微柱液相色谱系统制备及手性拆分研究[D]. 王倩倩. 东华大学. 2007

[5]. 手性金属—有机骨架材料用作高效液相色谱固定相[D]. 张炎. 云南师范大学. 2014

[6]. 新型多糖类衍生物手性固定相制备及性能评价[D]. 金召磊. 浙江工业大学. 2012

[7]. β-环糊精键合硅胶手性固定相的制备及其手性分离研究[D]. 彭秋瑾. 北京化工大学. 2014

[8]. 葫芦脲及其衍生物在色谱中的应用研究[D]. 王上文. 南昌大学. 2007

[9]. 新型桥联双β-环糊精键合相的制备及其手性分离应用[D]. 廖玉芹. 南昌大学. 2018

[10]. 基于衍生化β-环糊精液相色谱和毛细管电色谱的手性药物分析[D]. 张宏福. 南昌大学. 2016

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液相色谱手性固定相的制备及其性能研究
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