鍵合硅膠類吸附劑（一）

1、鍵合硅膠類吸附劑（一） 1.健合硅膠吸附劑的基本性質(zhì)、種類及應(yīng)用 固相萃取是由液固萃取和柱液相色譜技術(shù)相結(jié)合進(jìn)展起來的，其固定相大多采納液相色譜固定相，例如鍵合硅膠類是目前為止應(yīng)用最為廣泛的色譜固定相，這也打算了鍵合硅膠類填料是日前應(yīng)用最為廣泛的固相萃取固定相。固相萃取中用法的鍵合硅膠的比表面積普通在50500m2g-1，表面的孔徑大多在550nm，因?yàn)榇祟惞潭ㄏ噙M(jìn)展較早，商品貨源充沛，因而價(jià)格也相對(duì)廉價(jià)。此類固定相普通通過硅膠與或反應(yīng)制得，反應(yīng)式如下： silica-ohclsi(ch3)2(ch2)17ch3silica-o-si(ch3)2(ch2)17ch3hcl 鍵合硅膠吸附劑類固相

2、萃取產(chǎn)品生產(chǎn)廠商較多，產(chǎn)品種類豐盛，要從眾多產(chǎn)品中挑選合適的固定相，需重點(diǎn)考察固定相的粒徑、比表面積、極性、碳鏈長(zhǎng)短、固定相的含碳量及固定相是否經(jīng)過封端處理等。 固相萃取中用法的固定相的粒徑普通大于40um。在其他條件相同時(shí)，普通應(yīng)當(dāng)挑選粒徑小、比表面積大的固定相，這樣萃取能力強(qiáng)、萃取效果好。過細(xì)的粒徑必定增強(qiáng)過柱的阻力，這點(diǎn)也應(yīng)予以注重。 在固相萃取中挑選合適極性的固定相對(duì)于萃取能否取得勝利是極其重要的。萃取極性大的分析物時(shí)，應(yīng)當(dāng)挑選極性較大的固定相，反之亦然。鍵合硅膠固定相的極性主要取決于碳鏈的種類、長(zhǎng)短、固定相的含碳量、硅烷化試劑是單功能團(tuán)試劑還是三功能團(tuán)試劑及固定相是否經(jīng)過封端處理等。

3、常用的鍵合硅膠固定相會(huì)表2-1。 表2-1 常用的鍵合硅膠固定相 普通碳鏈長(zhǎng)，固定相含碳量大，固定相的極性??；碳鏈短，固定相含碳量小，固定相的極性大。含有氰基、氨丙基、三甲基氨丙基的固定相具有較大的極性，它們?cè)诖蠖鄶?shù)狀況下作為正相固相萃取和離子交換固相萃取的吸附劑，其中氰基、二醇基、氨丙基鍵合硅膠在極少數(shù)狀況下也作為反相吸附劑用法。下面主要研究最常用的c18鍵合硅膠。 需要指出的是，在制備鍵合硅膠固定相時(shí)，因?yàn)榭臻g位阻的存在，并不是硅膠表面的全部硅醇基都發(fā)生了反應(yīng)，這樣得到的鍵合硅膠表面必定殘留有少量的硅醇基。殘留在硅膠表面的硅醇基會(huì)對(duì)極性較大的組分產(chǎn)生吸附，假如被吸附物是醇或胺等物質(zhì)，則這種

4、吸附普通是以氫鍵鍵合的方式舉行。這種殘留硅醇基引起的次級(jí)吸附往往對(duì)分析物的固相萃取產(chǎn)生不利影響。為了盡可能地降低殘留的硅醇基，以使次級(jí)作用降至最小，獲得極性更小的固定相，同時(shí)可以更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)水樣中非極性組分的萃取，人們首先用法三功能團(tuán)硅烷化試劑與硅膠反應(yīng)，以盡量削減硅膠表面的硅醇基，并在硅膠的長(zhǎng)鏈烷烴鍵合完成以后，再對(duì)固定相表面殘留的極少量硅醇基舉行所謂“封端”處理。“封端”處理的目的是使殘留的硅醇基被封閉或惰性化，其辦法是用法越發(fā)活潑且較短的硅烷化試劑如三甲基硅烷等與固定相上殘留的硅醇基發(fā)生如下反應(yīng)： silica-ohclsi(ch3)3silica-o-si(ch3)3hcl 經(jīng)封端處理

5、的固定相，其對(duì)水溶液中的非極性及弱極性分析物的萃取越發(fā)徹低，回收率更高；而對(duì)極性組分則保留很少，有利于提高萃取的挑選性。 硅膠表面殘留的少量硅醇基與分析物之間的次級(jí)作用的大小還與試驗(yàn)條件疏遠(yuǎn)相關(guān)，假如分析物溶液的酸度條件控制得當(dāng)，就可使這種次級(jí)作用減至最小，反之則可增大。當(dāng)硅膠表面的硅醇基處于離解狀態(tài)(帶負(fù)電荷)及分析物帶正電荷時(shí)，這種次級(jí)作用主要表現(xiàn)為能量較大的離子互相作用。當(dāng)硅膠表面的硅醇基處于未離解狀態(tài)(未帶電荷)及分析物未帶電荷時(shí)，則這種次級(jí)作用可降至最小，并可忽視不計(jì)。硅醇基及分析物處于何種狀態(tài)(是否帶電)主要取決于溶液的酸度。對(duì)硅醇基而言，溶液ph值越大，其離解程度越大，普通ph值

6、大于4.0時(shí)，硅醇基即帶有顯然的負(fù)電荷。而分析物所帶電荷情況較為復(fù)雜，隨分析物種類不同而不同。對(duì)一個(gè)固相萃取體系來說，抱負(fù)的溶液酸度就是硅醇基及分析物均不發(fā)生離解，即均不帶電荷的酸度。 但是，隨著固相萃取技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)展，人們熟悉到，殘留的硅醇基與極性組分之間的偶極-偶極互相作用、離子互相作用及氫鍵作用也有有利的一面。合理數(shù)量的硅醇基的存在可以使疏水性的鍵合硅膠與極性較大的分析物之間的接觸越發(fā)緊密，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)此類分析物的良好萃?。缓侠頂?shù)量的硅醇基的存在，在鍵合硅膠與極性較大的分析物之間額外增強(qiáng)了除疏水性互相作用以外的氫鍵作用、離子互相作用、偶極一偶極互相作用，因而可以用鍵合硅膠實(shí)現(xiàn)對(duì)極性較大分析物的萃取。了解了這些，人們就可以通過控制硅膠表面硅醇基的多少來得到不同極性的鍵合硅膠，還可通過控制萃取時(shí)的溶液條件，故意加強(qiáng)硅醇基與分析物之間的次級(jí)互相作用，從而獲得對(duì)不同極性的分析物有一定挑選性的鍵合硅膠固定相，這樣就擴(kuò)大了該類固定相的適用范圍。這種針對(duì)極性分析物特意設(shè)計(jì)制備的c8鍵合硅膠經(jīng)常表示為c18/oh或polar c18。這一類固定相對(duì)分析物的萃取機(jī)理是一種混合作用機(jī)理，故此類c18鍵合硅膠固定相是混合作用模式固定相之一。例如，slobodnik等利用bondesil c8/oh固定相勝利地富集并測(cè)定了類殺蟲劑。在該討論中，正是固定相上的羥基基團(tuán)與極性較大的分析物之間存在的疏水