混合型烷基鍵合硅膠液相色譜固定相的合成與性能評價_圖文

1、1999年8月CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED CHEMISTR YAug.1999混合型烷基鍵合硅膠液相色譜固定相的合成與性能評價馮鈺達(dá)世祿王忠華(武漢大學(xué)化學(xué)學(xué)院武漢430072摘要用C8C13混合烷基三乙氧基硅烷和自制球形硅膠合成了混合型烷基鍵合硅膠液相色譜固定相,根據(jù)元素分析測得該固定相含量為5121%;考察了該固定相對多環(huán)芳烴和取代基位置異構(gòu)體的色譜分離性能.關(guān)鍵詞液相色譜,混合型烷基鍵合硅膠,多環(huán)芳烴,取代基位置異構(gòu)體目前藥學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)及環(huán)境中的分離分析工作的80%是由高效液相色譜完成1.在所用的液相色譜固定相中,使用頻率最高的仍為C18、C8、其

2、它短鏈烷基及芳香基鍵合硅膠固定相.國內(nèi)的高效液相色譜應(yīng)用情況基本相似,但遺憾的是固定相主要依賴進(jìn)口.因此,開發(fā)性能優(yōu)良價格底廉的液相色譜固定相具有十分重要的意義.烷基鍵合硅膠固定相中的烷基鏈長不僅影響固定相樣品容量,而且影響溶質(zhì)的保留值及其選擇性.已有研究表明,鏈長在C2C12之間時,選擇性隨鏈長的增加而增高;當(dāng)鏈長大于C12時,選擇性趨于恒定2.但是未見有關(guān)混合烷基鍵合硅膠固定相色譜分離性能的研究報(bào)告.C8C13混合烷基三乙氧基硅烷是一種由石油尾氣中的混合烯烴經(jīng)硅氫加成得到的廉價硅偶聯(lián)劑.我們采用該廉價硅偶聯(lián)劑及自制球形硅膠制備了混合型烷基鍵合硅膠液相色譜固定相;考察了其色譜性能,并與進(jìn)口固

3、定相Z orbax ODS進(jìn)行比較.結(jié)果表明所合成的固定相具有較高的色譜分離性能.1實(shí)驗(yàn)部分1.1試劑與儀器自制球形硅膠(平均粒徑5m,比表面積210m2/g;C8C13烷基三乙氧基硅烷(C12約為50%,其余為其他鏈長且含量相當(dāng),武漢大學(xué)化工廠;Z orbax ODS(粒徑5m,Du Pont;二次蒸餾水;其它試劑均為國產(chǎn)分析純.MOD1106元素分析儀;日立X2650掃描電鏡;高效液相色譜儀由LC210AD泵、SPD210A紫外2可見可調(diào)波長檢測器(島津、Rheodyne7125進(jìn)樣器、Type 3066記錄儀(四川儀表四廠組成;島津LC26A泵用于裝柱.112固定相的合成210g經(jīng)6mo

4、l/L HCl活化后的干燥硅膠,懸浮于80mL無水甲苯中,加入210mL C8 C13烷基三乙氧基硅烷和3滴三乙胺,在氮?dú)鈿夥罩?120加熱攪拌反應(yīng)24h,待冷至室溫后,抽濾,分別用甲苯、乙醚、丙酮、甲醇、水洗滌多次,120下真空干燥2h后稱重,得212g 產(chǎn)品.1.3色譜條件混合烷基鍵合硅膠和Z orbax ODS制成勻漿,借助LC26A液相色譜泵分別裝入150mm×416mm不銹鋼柱中.甲醇2水混合溶劑為流動相,經(jīng)過濾、超聲波脫氣后使用.流動相流速為1998211230收稿,1999205210修回教育部留學(xué)回國人員基金和湖北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(97J024110mL/min

5、 ,樣品用甲醇溶解.2結(jié)果與討論烷基鍵合固定相的疏水性主要取決于烷基鍵合量和烷基鏈長度.元素分析結(jié)果表明,本圖1混合烷基鍵合硅膠的掃描電鏡圖文合成的混合烷基鍵合硅膠固定相的含碳量為5121%,小于Z orbax ODS 的9181%,可以預(yù)見混合烷基鍵合硅膠固定相的疏水性將小于Z or 2bax ODS.由混合烷基鍵合硅膠固定相掃描電鏡圖(圖1可見該烷基鍵合硅膠為球形且粒度分布較窄.以體積比為80%的甲醇2水為流動相,甲苯為溶質(zhì),在流速為110mL/min 條件下,測得混合烷基鍵合硅膠固定相和Z orbaxODS 柱的理論塔板數(shù)分別為30000/m 和29000/m ,兩者柱效相當(dāng),但前者的滲

6、透略小于后者,可能是由于混合烷基鍵合硅膠固定相混雜有少量的細(xì)顆粒(如圖1所致.我們考察了流動相中甲醇含量(5%60%對多環(huán)芳烴、硝基苯酚、及苯胺和甲基苯胺在混合烷基鍵合硅膠固定相上保留值的影響.除胺類化合物的保留值與甲醇含量呈直線變化外,其余2組化合物則表現(xiàn)為曲線關(guān)系,前者滿足Snyder 等提出的線性方程3,而后者與Schoenmakers 等提出的多項(xiàng)式4擬合較好.雖然經(jīng)過20多年的研究,已提出多種模型解釋反相液相色譜中流動相有機(jī)改性劑含量對溶質(zhì)保留的影響5,6,但迄今為止沒有一種模型可以解釋所有的反相液相色譜行為,這可能與這些模型未能完全概括溶質(zhì)與色譜固定相和流動相之間的分子間相互作用有

7、關(guān)7.圖2多環(huán)芳烴在混合烷基鍵合硅膠(a 和Z orbax ODS (b 上的分離圖流動相:V (甲醇¬V (水為(a 50¬50;(b 80¬20;流速:110mL/min1.苯;2.甲苯;3.萘;4.聯(lián)苯;5.菲;6.蒽為了評價混合烷基鍵合硅膠固定相的色譜分離性能,分別考察了多環(huán)芳烴和吡啶在混合烷基鍵合硅膠固定相和Z orbax ODS 固定相上的分離.如圖2所示,多環(huán)芳烴在混合烷基鍵合硅膠固定相上的分離略好于Z orbax ODS 柱,出峰順序相同.圖2a 所用流動相中的甲醇含量65應(yīng)用化學(xué)第16卷烷基鍵合硅膠反相液相色譜分離位置異構(gòu)體一般比較困難.我們考察

8、了硝基苯酚異構(gòu)體、甲基苯胺異構(gòu)體、硝基苯胺異構(gòu)體在混合烷基鍵合硅膠固定相上的分離.在體積比為5%的甲醇2水流動相條件下,硝基苯酚異構(gòu)體和甲基苯胺異構(gòu)體得到較好的分離,而硝基苯胺異構(gòu)體未能實(shí)現(xiàn)較好的分離.由于甲基苯胺為堿性化合物,故表現(xiàn)出較嚴(yán)重的色譜峰拖尾.參考文獻(xiàn)1Buszewski B ,Jesierska M ,Welniak M et al.High Resol Chrom atogr ,1998,21:2672Kriotulovic A M ,Brown P R.Reversed 2Phase High 2Performance Liquid Chromatography.New Y

9、ork :JohnWiley and S ons ,19923Snyder L R ,Dolan J W ,G ant J R.J Chrom atogr ,1979,165:3,314Schoenmakers P J ,Tijssen R.J Chrom atogr ,1993,656:5775Valko K ,Snyder L R ,G lajch J L.J Chrom atogr A ,1993,656:5017馮鈺钅奇.色譜,1991,9:369Preparation and Evalu ation of Mixedalkyl 2BondedSilica for R eversed

10、2Phase Liquid Chrom atographyFeng Yuqi 3,Da Shilu ,Wang Zhonghua(Depart ment of Chem ist ry ,W uhan U niversity ,W uhan 430072Abstract A mixedalkyl (C 8C 13bonded silica for reversed 2phase liquid chromatography was prepared through the reaction of alkyl (C 8C 13triethoxysilanes with silica of average particle size 5m and surface area 210m 2/g.The carbon content of the mixedalkyl bonded silica was 5121%by elemental analysis.The effects of the fixed phase on the chromatographic separation of poly 2cyclic aromatic hydrocarbons and aromatic substituent isome