主题：【第十五届原创】新型色谱分离材料在分离分析中的应用

新型色谱分离材料在分离分析中的应用

随着分离科学研究从传统的单一领域转向复杂样品的分离分析，这对高效液相色谱的分离选择性提出了更高的要求。近年来，针对待分离样品的结构特征，通过专一设计不同结构特性的高效液相色谱固定相，可实现不同的分离分析目的，完成不同的分离分析任务。因此，制备高性能、高选择性的新型色谱分离材料成为分离科学的重点研究领域之一。

Qiu等以溴化1-乙烯基-3-十八烷基咪唑（[C₁₈VIm]Br）离子液体及其衍生的碳点（ImC₁₈CDs）为功能单体，分别接枝到二氧化硅表面，制备了Sil-ImC₁₈固定相和Sil-ImC₁₈CDs固定相。此外，将两种功能单体共接枝到二氧化硅表面，制备了Sil-ImC₁₈/CDs固定相。与填充Sil-ImC₁₈和Sil-ImC₁₈CDs色谱柱相比，填充Sil-ImC₁₈/CDs色谱柱在反相色谱模式中对四环/三环多环芳烃（PAH）异构体和丁基苯异构体的分离具有更高的选择性。与商品化C18色谱柱相比，Sil-ImC₁₈/CDs色谱柱对烷基苯、多环芳烃、芳香胺和酚类化合物的分离效果较好。作者进一步将Sil-ImC₁₈/CDs色谱柱应用于黄芪提取物中毛蕊异黄酮苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮和刺芒柄花素的定量测定，四种黄酮化合物的含量依次为0.25 mg/mL、0.15 mg/mL、0.13 mg/mL和0.30 mg/mL，显示了良好的应用潜能。

图  ImC₁₈CDs、Sil-ImC₁₈、Sil-ImC₁₈/CDs和Sil-ImC₁₈CDs的制备示意图

Qiu等以乙烯基吡咯烷酮（NVP）和十一烯酸（UA）为功能单体，采用原位聚合的方式将其固定在二氧化硅微球表面，制备了Sil@NVPUA色谱固定相。填充Sil@NVPUA色谱柱表现为典型的RPLC/亲水作用色谱（HILIC）混合模式保留机制，并可对五种模型分析物实现分离，包括多环芳烃、烷基苯、核苷/核酸碱基、人参皂苷和恶唑烷酮。Sil@NVPUA固定相合成过程不需要硅烷化试剂，可直接在二氧化硅表面原位聚合而成，此外，长链UA结合短链NVP使得Sil@NVPUA色谱柱性能显著提高。

Qiao等采用硫醇-烯烃点击反应首次制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物包覆二氧化硅核壳型色谱固定相，进一步通过L-半胱氨酸盐酸盐或十二醇进行后修饰，通过亲核开环反应成功制备了具有RPLC/HILIC/离子交换（IE）混合模式保留特性的Sil-SMA-氨基酸和Sil-SMA-十二醇固定相。两种色谱柱对疏水和亲水性化合物表现出不同的分离选择性，相比于Sil-SMA-十二醇柱，Sil-SMA-氨基酸色谱柱的效果更好，能够实现对不同类别和不同种类磷脂混合物的双重分离，并对胃癌细胞膜脂提取物等复杂样品具有一定分离潜力。

图  Sil-SMA衍生物色谱固定相的合成

Guo等利用物理包覆和化学包覆相结合的方法对二氧化硅表面进行水凝胶涂层，并进一步在二氧化硅水凝胶表面引入正十八烯功能基团，制备了双水凝胶包覆介孔二氧化硅色谱固定相（DL-hydrogel@SiO₂）。填充DL-hydrogel@SiO₂色谱柱具有一定的温敏响应性，而十八烯的引入提高了色谱柱对多种亲水性分析物的分离选择性，可实现核苷/核酸碱基类、苯甲酸类、磺胺类、氨基酸类和碳水化合物的分离分析，其中对苯二甲酸的柱效高达139,000 N/m。进一步将DL-hydrogel@SiO₂色谱柱用于柏树叶提取样品的分离分析，结果显示至少有10个成分被成功分离，这为柏树叶中活性提取成分的鉴定提供了初步的依据。

图 DL-hydrogel@SiO₂固定相的合成图和色谱分离图

Bai等将N-甲基咪唑接枝到氯丙基功能化的二氧化硅表面，制备了N-甲基咪唑修饰的硅胶固定相（SilprMim）。填充SilprMim色谱柱显示了RPLC/IE混合模式色谱保留机制，SilprMim色谱柱可以将8种酸性蛋白质分离。SilprMim色谱柱与商品化的C4色谱柱相比，其对酸性蛋白质具有更好的分离选择性和拆分能力。进一步将SilprMim色谱柱和C4色谱柱用于牛血清白蛋白（BSA）裂解样品的分离，C4色谱柱可得到20多个色谱峰，而SilprMim色谱柱只得到6个色谱峰，实验结果表明C4色谱柱不能选择性将酸性和碱性蛋白质及多肽进行分离，而使用SilprMim色谱柱得到的6个色谱峰对应的组分均为酸性蛋白。因此SilprMim色谱柱在复杂样品中酸性蛋白的分离与分析中具有广阔的应用前景。