多孔單分散交聯(lián)聚苯乙烯二乙烯苯離子對(duì)色譜固定相分離8種陰離子

1、多孔單分散交聯(lián)聚苯乙烯二乙烯苯離子對(duì)色譜固定相分離8種陰離子         11-04-22 13:31:00     編輯：studa20                 作者：賈磊娜 王富強(qiáng) 龔波林   胡文治【摘要】  以一步種子溶脹聚合法制備的粒徑為8 m的多孔單分散交聯(lián)聚苯乙烯

2、二乙烯苯(PStDVB)樹脂為離子對(duì)色譜固定相, 2 mmol/L 氫氧化四丁基銨(TBAOH)、10%(V/V)乙腈和1.5 mmol/L Na2CO3的混合液為流動(dòng)相, 在流速為1.0 mL/min下, 成功實(shí)現(xiàn)了8種陰離子(F-， Ac-， Cl-， NO-2， Br-， NO-3， SO2-4和HPO2-4)的分離?？疾炝肆芟匆旱呐浔葘?duì)8種無機(jī)陰離子分離的影響。在最優(yōu)條件下， 8種離子表現(xiàn)出良好的重現(xiàn)性及較好的線性關(guān)系, 色譜柱具有良好穩(wěn)定性及較好的分離能力。將其用于雪水中陰離子的分析, 6種離子在15 min內(nèi)完全分離, 各離子加標(biāo)回收率在93.6%110.4%之間。此固定相也可用于

3、IO-3, HCOO-, ClO-3, BrO-3, ClCH2COO-和H2C2O4混合樣的分離。 【關(guān)鍵詞】  多孔單分散交聯(lián)聚苯乙烯二乙烯苯樹脂; 離子對(duì)色譜; 陰離子; 有機(jī)酸; 雪水1 引 言離子交換色譜和離子排斥色譜并不能滿足所有離子型化合物分離的需要，而離子對(duì)色譜(Ion pair chromatography, IPC)對(duì)于有機(jī)離子的分離則具有其獨(dú)特的優(yōu)越性1。IPC的關(guān)鍵在于提供一個(gè)含有離子對(duì)試劑的流動(dòng)相，選擇的離子對(duì)試劑應(yīng)能與被測離子形成具有良好色譜性能的離子對(duì)化合物。IPC的保留機(jī)理還未完全弄清, 文獻(xiàn)2,3介紹了計(jì)量模型和非計(jì)量模型兩類主要理論模型。非計(jì)量模型

4、的動(dòng)態(tài)離子交換理論認(rèn)為離子對(duì)試劑的疏水性部分吸附到固定相并形成動(dòng)態(tài)的離子交換表面，被分離的離子像經(jīng)典的離子交換那樣被保留在動(dòng)態(tài)的離子交換表面上。流動(dòng)相中的有機(jī)試劑被用于阻止離子對(duì)試劑與固定相的相互作用，因而改變柱子的“容量”。IPC的最大優(yōu)點(diǎn)是不需在樹脂上鍵合官能團(tuán)，調(diào)節(jié)合適的流動(dòng)相比例就可得到良好的分離效果，快速方便， 靈敏度高， 選擇性好。目前，離子對(duì)色譜的應(yīng)用研究多選擇不同的淋洗液分離陰陽離子。Bidlingmeyer等4以四丁基水楊酸鹽為離子對(duì)試劑分離了無機(jī)陰離子;Spyridaki等5用LiChrospher RP18反相柱,離子對(duì)試劑為四丁基溴化銨(TBABr)分離了唾液酸。于泓等

5、6用ChromolithSpeed ROD RP18色譜柱,離子對(duì)試劑為氫氧化四丁基銨(TBAOH)分析高氯酸鹽;艾紅晶等7用硅膠整體柱,離子對(duì)試劑為TBAOH對(duì)鉻(VI)進(jìn)行測定。這些商品柱均是以硅膠為基質(zhì)。與硅膠基質(zhì)填料相比，有機(jī)聚合物填料對(duì)酸和堿有很好的穩(wěn)定性，可完全溶于有機(jī)溶劑，是目前應(yīng)用最為廣泛的離子交換色譜填料。以大孔高交聯(lián)度聚苯乙烯二乙烯基苯(PStDVB)為基質(zhì)的乳膠附聚型陰離子色譜固定相發(fā)展較活躍，這種填料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，離子交換速度快，柱效較高8。蘇天升9等用粒徑為0.5 m季氨化單分散交聯(lián)苯乙烯乳膠與粒徑為530 m磺化交聯(lián)聚苯乙烯共聚物微球藉庫侖力附聚得到陰離子交換樹脂微

6、球，對(duì)幾種常見陰離子進(jìn)行了分離，但該柱對(duì)Br-和NO-3的選擇性較低，并且SO2-4保留時(shí)間長。陳洪彬等10以粒徑320 m的PStDVB微球?yàn)榛|(zhì)制備的乳膠附聚型陰離子色譜柱，柱效高，樣品分析時(shí)間短，并且可通過控制交換容量來改變各離子之間的分離度，但適用于有機(jī)酸的分離。本實(shí)驗(yàn)用自制多孔單分散PStDVB樹脂為離子對(duì)色譜固定相, 以2 mmol/L TBAOH、10%(V/V) 乙腈和1.5 mmol/L Na2CO3的混合液為淋洗液,對(duì)常見陰離子以及有機(jī)酸進(jìn)行分離,并對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 此多孔單分散PStDVB樹脂作為離子對(duì)色譜固定相具有良好的分離性、穩(wěn)定性及有機(jī)溶劑兼容性

7、。將此離子對(duì)色譜柱用于雪水樣品中陰離子的分離與檢測，結(jié)果令人滿意。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 儀器與試劑Dionex ICS90離子色譜儀, Dionex AMMS微膜(4 mm)抑制器(美國戴安公司), CGY100型高壓氣動(dòng)泵(北京福思源機(jī)械加工部);2003型電動(dòng)攪拌器;JY92超聲波細(xì)胞破碎儀(寧波新芝生物科技股份有限公司);KQ250B超聲波清洗器(昆山市超生儀器有限工司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);生物顯微鏡(美國JEOL公司);掃描電子顯微鏡 (1000B, 美國);LD52A型低速離心機(jī)(北京醫(yī)用離心機(jī)廠)。苯乙烯(St,化學(xué)純,上海試劑一廠);二乙烯苯(DVB, 進(jìn)口工業(yè)級(jí))

8、;聚乙烯吡咯烷酮(PVP,分析純,相對(duì)分子質(zhì)量為40000, 美國Aldrich Chemical公司);過氧化苯甲酰(BPO ,化學(xué)純,上海潤捷化學(xué)試劑有限公司);偶氮二異丁腈(AIBN,分析純,上海試四赫維化工有限公司);十二烷基磺酸鈉(SDS ,化學(xué)純,汕頭光華化工廠);聚乙烯醇(PVA ,化學(xué)純,醇解度為88%,天津天大化工實(shí)驗(yàn)廠); 無水乙醇(天津試劑三廠,分析純);陰離子鈉鹽或鉀鹽為基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純(上海晶純?cè)噭┯邢薰?;其它試劑均為分析純;溶液均用18.3 M·cm的二次蒸餾水配制。2.2 固定相的制備11采用分散聚合法制備粒徑為2.0 m的線性苯乙烯(PSt)種子。采用一步種子溶脹聚合法, 在含有穩(wěn)定劑和表面活性劑的水相介質(zhì)中, 將PSt種子用被乳化的St, DVB和BPO溶脹12 h后， 圖1 多孔單分散微球的電鏡照片F(xiàn)ig.1 Scanning electron micrographs of monosized porous beads升溫至70 加熱攪拌聚合反應(yīng)24 h。產(chǎn)物用水、甲醇和丙酮洗滌, 真空干燥。合成的樹脂用甲苯抽提48 h, 抽提后的微球用乙醇和丙酮洗滌, 真空干燥，即得8.0 m單分散交聯(lián)PStDVB微球。其電鏡照片如圖1所示。2.3 色譜柱的填裝取3.0 g合成的單分散PStDVB微球, 以乙腈為勻漿液,超聲分散15