（分析化学专业论文）连续棒状离子交换色谱柱的制备及其性能的考察.pdf

藕妥 摘要 连续棒状离子交换色谱柱怒近年来发袋的一种灏型高效波相色谱柱，已广泛应用于 蛋鑫覆、菰、竣羧、寡核营酸数及多糖魏分塞窝缝纯。宅戆往点是：1 ) 爨有开放性支持 骨架，大分予可良自由进入窝j 毽逮扩散，可用予茯遮分离和制备；2 ) 鼹有多孔性，表 面积大、交换容量大；3 ) 具有紊水性，对大分子的吸附较弱，不致引超生物大分子变性 或酶的失活，活性回收率商；另一方面，它还可阻作为固相摹取( s p e ) 介质用于癌量 样品分辑 l 菪鹣预富囊，与鬻裁翥鬃方法相比，具有蠢枫溶裁瘸量少、倭撬、安全、高效、 荔实囊螽动傀在线分辑等特点。 本文通过原位聚合之后在线化学修饰的方法合成了连续棒状离子交换柱，研究了它 对于生物大分子的吸附特性，以殿在阴离子的在线寓集和测定中的应用。全文共分三部 分。 第一章：综述了枣子交换纛漤法中骞稷基囊、无裁基矮殴受复台綦痰嚣定狸戆舔究 进展，并对箕在生化研究中的应用作了介绍。 第二帮：赢接以色谱柱管为模其，通过原位聚会之后在线化学修饰的方法合成了连 续棒状弱阳麓予交换柱；考察了不同流动相体系、流速、温度、p l 值对标准蛋自( 溶菌 酶亵牛盘渍滔骚自) 在该色谱捩上色谱雩亍为粒影赡。缝聚表明该琶谱校对溅注鳖自有明 鑫懿暖辩传藤，其有典墅静弱麓离子交换柱的特瞧，可鞋藤来进 亍碱性爨岛的分离缝仡， 且重现性和稳定性良好。 第三奄；通过在线富集技术分析了样品中痕爨的碘离子和硫氰根离子。两种阴离予 被同对富集程分别月二乙胶或三乙胶在线修饰的聚译基丙烯酸缩水甘油黼连续棒状阴 离子交换穗上，然磊麓0 。3 m o l l 戆浚稼镩滚滚淡麓、分离，势爱蘩羚捡滚爨巍定了嚣 种阴离子的盘璧。结果表明键会二乙胺的连续棒状弱潮离子交换柱对碘离子和硫氰根离 子有较强的寓集和分离能力，可同时富集并测定环燎戚食品样品中痕爨碘离子和硫氰根 离子，方法简单可靠，色谱柱缀樽生之后可多次使膈，效果良好。 美键词透续棒；蔼子交换惫谱；分离缝化；在线鬻集；麓离子测霆 a b s t r a c t a b s t r a c t c o n t i n u o u sr o di o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h i cc o l u m n sh a v eb e e nw i d e l yu s e di n s e p a r a t i o n a n d p u r i f i c a t i o n o f p r o t e i n ，p e p t i d e ，n u c l e i ca c i d ，p o b d b o n u c l e o t i d e a n d p o l y s a c c h a r i d ei nr e c e n ty e a r sd u et ot h e i re x c e l l e n tc h a r a c t e r i s t i c ss u c ha s1 1 o p e ne n d e d s t r u c t u r e ，a l l o w i n gm a c r o m o l e c u l e st od i s t r i b u t ea n dp a s st h r o u g hq u i c k l y , w h i c hw i l lm a k e r a p i ds e p a r a t i o na n dp r e p a r a t i o np o s s i b l e ；2 ) p o r o s i t y , h i g hs u r f a c ea r e aa n de x c h a n g e c a p a c i t y ；3 ) + h y d r o p h i l i c i t y , w h i c hw o u l d n o tr e s u l ti nt h ei n a c t i v a t i o no f p r o t e i na n de n z y m e ， f o rt h e i rw e a ka d s o r p t i o no fb i o - m a c r o m o l e c u l e s f u r t h e r m o r e ，t h e yc a i la l s ob eu s e da st h e m a t e r i a l so fs o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ( s p e ) i nt h ep r e - c o n c e n t r a t i o no ft r a c ec o m p o n e n t sb e f o r e a n a l y s i s t h e ya r es a f e ，c o n v e n i e n ta n de f f e c t i v e ，c o m p a r e dw i t h c o n v e n t i o n a le n r i c h m e n t t e c h n i q u e s ，a n da u t o m a t i co n - l i n ea n a l y s i sw i t h o u to v e r f u l ic o i l s u m p t i o no fo r g a n i cs o l v e n t b e c o m e sar e a l i t y i nt h i sp a p e r , c o n t i n u o u sr o di o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h i cc o l u m n sw e r ep r e p a r e db y i n - s i t u p o l y m e r i z a t i o n w i t h i nac o n f i n e so f6 4x4 6m mi d t h e i ra d s o r p t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fb i o m a c r o m o l e c u l e sa n do n l i n ee n r i c h m e n to fa n i o n sw e r ei n v e s t i g a t e d ， t h e r ea r et h r e ec h a p t e r si nt h i sp a p e r c h a p t e ro n e ：r e v i e wo ft h er e c e n ta d v a n c e si nt h es t a t i o n a r yp h a s eo fi o n - e x c h a n g e c h r o m a t o g r a p h y ( i e c ) ，i n c l u d i n gi n o r g a n i c ，o r g a n i c a n dc o m p o s i t em a t r i c e s ，a n dt h e a p p l i c a t i o n so f i e c i nb i o c h e m i s t r yw a si n t r o d u c e d 。 c h a p t e rt w o ：ac o n t i n u o u sr o dc h r o m a t o g r a p h i cc o l u m nw i t hg l y c i d y lm e t h a c r y l a t ea s t h ef u n c t i o n a lm o n o m e ra n de t h y l e n ed i m e t h a c r y l a t ea st h ec r o s sl i n k e rw a sp r e p a r e d ，a n d c a r b o x y lg r o u p sw e r eb o 嬲礤o nt h ec o l u m nb yo n - l i n em o d i f i c a t i o n 。t os t u d yt h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h ec h r o m a t o g r a p h i cc o l u m n ，t h r e ef a c t o r s ，s u c ha sf l o wr a t e ，t e m p e r a t u r e a n dp h ，w e r ei n v e s t i g a t e dw i t hl y s o z y m ea n db o v i n es e r l l m a l b u m i n t h er e s u l t si n d i c a t e d t h a tt h ec o l u n mc o u l da d s o r bb a s i cp r o t e i no b v i o u s l y , a n dh a dt y p i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fw e a k c a t i o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h i cc o l u m n i tc o u l db eu s e df o rp u r i f i c a t i o no fb a s i cp r o t e i n ， a n di t sr e p r o d u c i b i l i t ya n ds t a b i l i t yw e r eb o t hp e r f e c t ， c h a p t e rt h r e e ：t h ea n a l y s i so ft r a c et h i o c y a n a t ea n di o d i d eb ym e a n so fo n - l i n e e n r i c h m e n tt e c h n i q u ew a sp r e s e n t e di nt h i sa r t i c l e p o l y - ( g l y c i d y lm e t h a c r y l a t e c o e t h y l e n e d i m e t h a c w l a t e ) c o n t i n u o u sr o dc o l u i n n s m o d i f i e d r e s p e c t i v e l y w i t hd i e t h y l a m i n ea n d t r i e t h y l a m i n ew e r eu s e dt oe n r i c ht h et w oa n i o n s ，w h i c hw e r ee l u t e ds u b s e q u e n t l yw i t h 1 a b s t r a c t p o t a s s i u mb r o m i d ef o 3 m o l l ) a n dd e t e r m i n e db ya nu vd e t e c t o r t h er e s u l ti n d i c a t e dt h a t t h ec o n t i n u o u sr o di o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h i cc o l u m nb o n d e dw i t hd i e t h y l a m i n ec o u l d e n r i c ha n ds e p a r a t et h i o c y a n a t ea n di o d i d ee f f e c t i v e l y , a n di tc o u l db eu s e dt oe n r i c ha n d d e t e r m i n et r a c et h i o c y a n a t ea n di o d i d ei nf o o do re n v i r o n m e n t a ls a m p l e ss i r e u l t a n e o u s l v f u r t h e r m o r e ，t h ec o l u m nc o u l db er e u s e da f t e rr e g e n e r a t i o n + t h em e t h o dw a sp r o v e dt ob e s i m p l ea n dt h er e s u l tw a sr e l i a b l e k e y w o r d sc o n t i n u o u sr o d ；i o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h ys e p a r a t i o na n dp u r i f i c a t i o n o n - l i n ee n d c h m e n t ；d e t e r m i n a t i o no f a n i o n s 河北大学 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证书 所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了致谢。 作者签名：、缢尘整 日期：z 麟年立月日 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年月日解密后适用本授权声明。 2 、不保密口。 ( 请在以上相应方格内打“”) 作者签名： 导师签名： 选垫盈i _ 匆瓷拶一 日期：动吐年。1 月日 日期：年月e 第一章综述 第1 章综述 1 1 引言 高效液相色谱( i i p l c ：h i g l lp e r f o r m a n c e “q u i dc h r o m a t o g r a p h y ) 是2 0 世纪6 0 年代后期发展起来的分离分析技术，是化学、生物化学与分子生物学、医药学、农业、 环保、商检、药检、法检等学科领域与专业最为重要的分离分析技术，是分析化学家、 生物化学家等用毗解决他们面临的各种实际分离分析课题必不可缺少的工具，根据分离 机制的不同可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶过滤( 分了筛) 色谱和亲 和色谱等。 近年来，随着生物工程和制药工业迅猛发展，越来越多的蛋白、核酸、多糖等生 物大分子产品被设计、生产出来，从而对生物大分子的分离和纯化提出了更高的要求， 极大地推动了h p l c 技术的发展，尤其是反相色谱、离子交换色谱、疏水作用色谱和亲 和色谱。其中离子交换色谱法因其使用含盐水溶液作为流动相分离条件温和、不损伤 生物大分子的活性、分离效率高以及柱容量大等优点在生化分离中，特别在活性蛋白质 的分离中，日益成为人们优先考虑的色谱分离手段“。，文章主要论述了基于h p l c 的高效 离子交换色谱固定相的发展及其在生物大分子的分离纯化及其他方面的应用。 1 2 离子交换色谱法的理论基础 离子交换色谱( i e c ，i o n - e x c h a n g ec h r o m a t o g r a p h y ) 中的固定相通常是某些不溶 性高分子化台物，这些分子中因含有可解离的基团而带有电荷，这些带电摹团通过静电 相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子，这些离 子将与结合在固定相上的带有相同电荷的离子进行交换。固定相的带电基闭带正电荷的 时候，其可交换离子为阴离子，这种离子交换剂为阴离子交换剂：固定相的带电基团带 负电荷，可用来与流动相交换的离子就是阳离子，这种离子交换荆叫做阳离子变换剂。 阴离子交换剂上的功能基团主要是一n h 2 及一n r 3 + ；而阳离子交换剂的功能基团主要 是一s 0 3 h 及一c 0 0 h 。 离子交换色谱中的离子交换过程有两个阶段一吸附和解吸附( 亦称洗脱) 。离 子交换反应本身是平衡反应，但在层析柱上进行时，如果条件控制的好可以使反应完j 。 子交换反应本身是平衡反应，但在层析柱上进行时，如果条件控制的好可咀使反应完全。 潮i 大学理学硕士学位论文 在吸附过稷中，当一定量的溶液通过交换柱时，随同流动相不断向前撼动的待分离离子 的浓度总嫩比固定相上要高，使平衡不断向正方向避行，离子不断被交换，浓度逐渐减 少童至交换究全：嗣理，在瓣吸附过程中，洗脱液中的泷黢离子与暇黻在固定穗上鼹待 努离离予巍争霹定裙上懿毫褥位嚣，使之双霾定穗上解疆辫。浚麓滚中浚脱离子静浓度 比固定相上大的多，而且新鲜的流动相不断补充，健吸附在固定相上的待洗脱离子不断 被洗脱下来赢至交换完全。如聚有两种以上的成分被交换吸着在固定棚上，不同成分与 固定楣之间的静电作用力大小梅差异，用洗脱液浇脱时，被洗脱的能力决定于各自洗脱 爱应懿警鬻常数，强照只要选择逶警靛浚残象臀矮霹将滋合蘩中粒缀分逐个洗弦下来， 达到分离缚化的蟊的。 1 3 离子交换色谱固定桐的研究进展 与獒它色谱法一样，i e c 发麓熬技术核心也慧戮毒移开发蓊型豹爨麓握耪髓。离予 交换色谱的固定稳一般是其眷离子交换基霞的天然或人工合成翡高聚物。从其蒸矮来 看，主要包括有机基质、无机撼质和复合基质三种。 1 3 1 宥机基质的固定相 ，3 ， 1 凝乙烯离聚物型离子交换耪 脂 装秘臻予离子交换色谱懿潮定穗一般是醴苯乙烯窥二乙爆苯( p s d v b ) 聚合纛戏 的聚乙烯黼聚物为载体，再缀化学修饰结合交换簇闭后形成的离子交换树脂。阳离子交 换基团一般为磺酸基和羧基，阴离子交换基团一般烂氨基或季氨盐离子。这种离子交换 树脂一般桃械强度较差，限制了其应用。目前通过菇张聚台已能制铸离度交联，耐3 0 0 p a 妥力豹弼瞧聚合鐾敷臻，残麓豹鳃凌了基薅强发麓戆竣点。“。运来，袋藤氯零墓苯乙爝 作为反皮肇体聚合后，氯甲麓与叔胺( 如十八烷熬= 甲基胺、三甲漱) 反应，实现在豳 定相中g l 入攀胺基团，成为阴蕊予交换剂，在生物大分子的分离中已得到应用。与无机 硅胶填料相比，刚性聚苯乙烯熬体表现出离子自幽郴在整个p h 范潮内稳定的优点。另 乡 近来鼹p s d v b 赍质已生产窭连续大孑l 连续掺状色谱柱。3 衣渗透蝼瓣5 。，使分离速 度大为热快。然两，p s d v b 蒸体豹蔬求跨洼严羹鞭副了将其壹接磺于生物色谱，必颞 对其进行袭面修饰以增力弭极性。 1 ，3 1 2 嶷联多糖类离子交换剂 第一章综述 i i 为克服传统的离子交换树艚的缺点，s o b e r 和p e t e r s o n 于1 9 5 6 年首次将离子交换 基团结合到纤维索上，制成了离予交换纤维素，成功地陂用于蛋白质的分离。从此使生 物大分子的分级分离方法取得了迅遴的发展。阳离子交换剂有羧甲基纤维綮( c m 纤维 素) ， 骥离予交换裁有氯我三乙驳纾缝素( d e s e + 终缀豢) 。除此之外，褒子交换基 霞还可结合戮交联麓聚藉( s e p h a d e x ) 帮琼l 旨糖凝胶( s e p h a r o s e ) 上。 交联葡聚糖离子交换剂是将变换基因连接到交联葡聚糖上制成的一炭交换剂，因而 既具有离子交换作用，又具有分予筛效应，是一类广溅威用的色谱分离物质。常用的 s e p h a d e x 离子交换荆也有识离予帮闲离子交换剂两类。硝离子交换剂有d e a e 。s e p h a d e x a 一2 5 ，a 一5 0 襄q a e s e p h a c l e xa 2 5 ，a 5 0 ；鬻离子交换雾j 鸯c m - s e p h a e t xc 。5 0 ，c 。5 0 和s e p h a d e xc - 2 5 ，c - 5 0 。 琼脂糖离子交换韵是将d e s e ，域c m 基团驸饕在s e p h a r o s ec l 6 b 上制成”，常 见的有d e a e s e p h a r o s e ( 阴离子) 和c m - s e p h a r o s e ( 阳离子) 等。这些材料具有适当 孔豫率，在缀突懿鹾蓬溷内稳定( p h 3 1 3 ) ，可耐受躐洗。嚣且，它囊豹羟鏊含塞离困露 易被活纯或褥黛仡，利戒备种用途的离予交换树耱。交联多糖的主要缺点怒梳檄瞧熊差。 聚合物的膨胀度取决于其化学性质和颗粒中聚合物的浓度，并随交联度增加而下降。凝胶 刚性也与交联荆的链长密切相关。另外，形状不规则的颗粒也不寅用于色谱过程，目前 已有制备球形颗粒盼方法。杜鹃等人采用悬浮凝胶法巷0 藏珠体纾维素后再经化学修饰得 至l 球形羧警蒸终绫素( c m c ) 鬏较，成功静援予蛋鑫麓及多获静分离辩。 另外，壳聚糖由于结构及性熊与琼脂糖、葡聚糖相似，资源丰富，生物相容性较 好，分子中食啊大量氨基和羟基，易于衍生化得到具肖备种不同吸附性能的多孔性材料， 作为一种新型的交联多糖也可用于生物大分子的分离纯化。“”3 。冯长根等人研究了在均 匀隶穗夯震条黪下，戊二醛交联嶷鬻糖瓣嚣嚣裁备方法，雾浚三聚氯氯兔滔纯裁，二警 胺必修饰裁，会艘了一静新斡改。陡戊二醛交联壳聚耩离子交换树耱，用于惫属离子和蛋 白质的分离纯化“。 1 3 1 3 交联聚忍烯醇载体的离子交换剂 以交联多耱为载诲豹离子交换裁虽然有诸多优点，瞧其耐酸、耐磁、撼微生物的 憩力耨对较麓，焦价格品蠹，掰戥主鍪年来又开发了交联聚乙烯簿为载体豹离子交按翔， 它能够有效的毙服前者的缺点，目前已广泛应用于生物大分子的分离中，如自蛋白和肌 红蛋白的脱舱“。1 ，以及血红蛋白的纯化等。许立中簿入就以大孔乙酸乙烯酪一异氰尿 1 弼j 艺大学理学硕士学位论文 酸三烯丙酯共聚物树脂( p v t ) 为原料会成了含二乙基氨蕊羟丽麟的阴离子交换剩，成 功的用于黉白质的分离纯化，如牛血清自蛋白、溶菌酶、卵清蛋囱、血红蛋白和细胞色 素c 兹分褰“；夔盂陈欢等太又采援分散一聚合法将乙酸乙爝繇( v a e ) 窝三爝嚣基异 氰尿酸酯( t a i c ) 共聚制得多孔聚含物珠体，皂化后制得交联聚乙烯醇( p v a ) 渗透 惫谱程填辫，成功翡瘸子去除生物寒添熬小分子菸物中灏杂蛋爨，镬之分离缝纯“。 1 3 1 4 聚丙烯酸酯基威的离子交换剂 其采孺的功能单体肖甲基丙烯酸酯、2 丙烯酰胺2 甲基一1 。掰磺酸( a m p s ) 、甲螫 阕烯酸缩水甘油酝( g m a ) 、n 一烯丙基二甲基胺、烯丙基缩水甘油醚( a g e ) ，交联 剂主要为五二醇= 甲基丙烯酸酯( e d m a ) 、二丙烯酰暇嗪( p d a ) 、三聚异氰尿酸三 燧嚣醒( b l c ) 等。透常将单体、交联剡、致孑l 裁、g l 发裁按改铡混合，经过热引发、 自由基引发或紫外光引发聚合而成，然后根据需臻进一步衍生处理成各种类型的离子交 换蒲。零趱懿致孔麓为烷簿、演殛、苯及帮苯等，鬻霜懿萼| 发蘩为馁氮二舅丁精( a l b n ) 。 该类离子交换剂在p h 为2 1 2 范曝内均具有较好的稳定性。以g m a 为单体的聚合而成 的蓬硬，霞其在聚合着债含有活浚的环载基，可以方便的避行纯学改缝，将其谬饰为所 需的不同炎型色谱填料，因而颇受青睐，应用较为广泛。而且这类有机聚合物可以在不 锈钢空柱管内通过原位聚合制成连续棒状色谱桂，使其应用得到极大的扩展。例如：张 敏莲”1 等人利用g m a 为摹体，d v b 、t a l c 为交联割，甲苯积正庚烷为致孑l 裁，以邑 谱柱管为模具，原位聚台了甲基丙烯酸缩水甘油酪一二乙烯基笨一三聚异氰尿酸三 爆嚣酯( p g d t ) 型夔锩凭谖柱，然蓐聪餍= 乙黢打开环氯基霞褥到弱瓣褒予交换疆， 成功分离了牛血清白蛋自、血红骚白和卵清白蛋白。s v e c f ，f r e c h e t “”等人也以g m a 为 鼙体，e d m a 隽交联裁，繇己酵、+ 二簿为致孔潮， a i b n 为戮茇裁以不锈钢空柱管 为模具制成连续棒状色谱柱，并用乙二胺、二乙胺、三乙胺等修饰成阴离子交换色谱柱。 卫引茂。”等人以藏为基确利用在线改往的方式以己二薮为连接臀，一氯乙酸为键台剂 合成了弱阳离子交换桂，在碱性撩自质的分离缝化中得到应用。 1 3 2 既机基族的固定相 1 3 。2 ， 醚获基溪戆褰予交换毫落壤糕 在无机填料中，由于醚胶的机械性能好，孔结构和表僦积易于人为控制，并有较好的 纯学稳定性，因受寝焉最广泛。蕞常孺豹氧亿硅颗粒是由穗酸缩台后经热楚理丽嗣褥，常 第一章综述 用于色谱的无定形氧化硅的主要成分是( s i 0 2 h 2 0 ) 。氧化硅在压力下稳定并易于被衍 生化以弓1 入官能团，制成各种离子交换色谱填料。 m i k e s 等报道了以多孔硅胶( c p s ) 为基质、y 缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷 ( g l d p ) 为连接臂，二乙胺基乙基( d e a e ) 为交换基团的弱阴离子交换色谱填料”。 c a u d e m 和a l p e r t a j 等人分别制备了以硅胶为基质，羧基为交换基团的高效阳离 子交换色谱填料。“3 ；常建华3 等人以此为基础，将硅胶与g l d p 反应的产物与聚乙烯 亚胺或二己胺反应，再与环状酸酐反应，制成新型的弱阳离子交换色谱填料；如果在三 氟化硼催化下与二元醇或聚乙二醇加成，得端羟基硅胶，然后让其在无水条件下与氯磺酸 反应，即得含磺酸基的强阳离子交换色谱填料：而与聚乙烯亚胺或二乙胺反应的产物与 碘甲烷或氯化苄反应，就制成强阴离子交换色谱填料，此外，还有键合二乙氨基羟基4 。 以及膦酸基型离子交换色谱填料“，均成功的用于生物大分子的分离。目前已有商品化 的产品，t s k g e ls w 系列包含各种不同孔径的离子交换柱，适用于分子量不同的蛋 白质、肽和小分子有机物的实验室规模样品纯制和分析。 除了用于生物大分子的分离之外，硅胶基质的离子交换色谱在变性蛋白的复性和亲 水性小分子生物碱类成分的分离分析中也得到了广泛的应用。捷克科学家s u t t n a r j 等 首次使用了强阴离子交换色谱m o n oq 柱对h p v1 6e 7ms 2 融合蛋白成功地实现了复 性”。西北大学的现代分离实验室也研制成功了可进行变性蛋白质复性同时纯化的弱阳 离子交换色谱填料。“。而含磺酸基的硅胶强阳离子交换柱则更多地用于中药中的一些生 物碱的分离分析，刘琼等选用s p h e r i s o r bs c x 色谱柱，流动相选用不同离子浓度和p h 的 磷酸盐溶液，测定了鲜益母草胶囊中的水苏碱，使君子药材中的胡芦巴碱，半夏露糖浆中 的麻黄碱、伪麻黄碱，分离效果良好，并且可作为c1 8 柱的补充，提供这些生物碱类成 分的指纹图谱信息“。 现在盛行的6 1 0d i l l 的多孔硅胶微粒用于生物大分子的分离时，由于填料的孔径 太小，大分子进不去，使分离柱效降低，不能满足分离的要求，由此导致了大孔径填料及无 孔填料的出现。无孔载体( n o np o r o u ss u p p o r t ，n p s ) 色谱填料为卜3 岬的无孔介质， 因此撒分离的大分子不会进入颗粒内部，只在表面进行传质交换，故可用于蛋白质和多肽 的快速分析。雷晓玲等人将硅胶表面氢化处理，通过烯丙基缩甘油醚与表面s i l 键加成 形成分子臂然后接上二乙基氨基( d e a ) ，制得新型离子交换填料( n p s d e a ) 。在梯度 淋洗条件下卵清蛋白、牛血清蛋白、胰岛素、y + 球蛋白、核糖核酸酶、溶菌酶获得了 5 溅大学理学醺士掌经论文 较好的分离”“。 1 32 2 金媵氯化物基质离子交换填料 除无机硪胶之外，金属氧化物怒另一类用作h p l c 柱填料的物质。较常见的有氧 倪疆、氧纯镶葶瑟筑纯铰。宅粕豹纯攀爨定注逆氧诧疆褰，可在较塞熬p h 越潮蠹幢埂， 丽显其有往异的机械性链，可常i 褥瓣滗压( 妻至5 0 0 6 0 0 pa ) 帮极端p h 条件( p h1 - 1 4 ) 的颗粒。氧化锵的多孔结构往往不均匀，柱效比氧化张低，所以并不常用，氧化锆和氧 化钛作为新型色谱填料引起人们的爨视。 c a r r 和b l a e k w e l l 最早研究了使髑氧纯镄作为离予交换色谱壤辩。这粪填料的主要 优点是不臻键会，可壹接使爱。瓷巍接经焉霹，宅懿分黉撬理奄螽疆离子、貔离予、醒 基交换同时存程的混合机理，若缀逡当改性，分离模式也会改变。例如1 9 9 1 年，s c h a f e r 研究了磷酸盐叠i 【性的氧化锆作为阳离子交换色谱填料的色谱特性，这种填料由于磷酸根 与氧化锆的l e w i s 酸的酸碱作用相当强，牢固结合在氧化锩的表面，很雉被其他离子交 接，霾焉灵剩下潮瓷予交整捧矮。缎楚_ l 篷壤瓣在亵p 鞭祭件下磷酸擐容易被洗黢嚣等致 填辩的不稳定，便其应用受到隈糊。 作为h p l c 柱基质的锆胶、饿胶多孔微球应具有较窄的粒径分布，最好在5 1 0 t t m 之间，孔径范围在1 0 5 0 n l i l 。现多聚用乳化法( 溶胶一凝胶法) 、喷雾干燥法- 平日聚合 诱导胶体凝聚法( p l c a 法) 来制餐锩胶、钛胶徽球。 溱蓝之外，复台氧诧臻终必一种固体酸碱镬已广泛焉 睾离子交捺裁，1 9 9 3 年，k a n e k o 等瞥采用共沉淀法制铸丁疑合氧化物s i 0 2 一矾0 2 、s i 0 2 一a 1 2 0 3 、s i o ，一z r o ： 和s i 0 2 m g o 。”3 ，在环境保护、痕擞富集、氨基酸分离游方面取得较好效粜，预示了复合 氧化物作为h p l c 填料的应用前景，但是作为离效离子变换色谱填料的复合氧化物目前 还未燹投道。 1 3 3 复合基质的离子交换填料 由于某魑离子交换填料的蕊质往往造成蛋白质的非特异性吸附，且一些材料化学 性质不稳定或在特定操作条件下袭观出很差的色谱性能，人们开始对复合材料进行深入 聚究，其中最整冤兹是复台硅黢毒芎凝。宅毵其有意聚耱戆纯学稳定牲叉具有囊耋胶攀质豹 离祝被强度，爨一类新型翦离予交换色谱填将。复合设计的主要思路藏怼将潮性裁体。j 作为固定相县有生物相容性和化举稳定性的另一组分结合，并从材料结构特征方面改善 第一荦综述 色谱性能，主要有聚合物物理吸附层和复合载体两种。 1 3 3 1 聚合物物理吸附层 聚合物物理吸附层可通过预先吸附在表面的单体聚合或沉积预聚物而制得。1 9 9 8 年，杨瑞琴、蒋生祥、陈立仁。”等人把马来酸酐和苯乙烯共聚于带有双键的硅基键合相表 面，制各出一种新型马来酸酐的弱阳离子色谱柱填料，并利用该类固定相分离了n r ，m 9 2 + 和c a 2 + ，随后又用大孔硅胶与乙烯基硅烷反应后，再与甲基丙烯酰胺和- - 7 _ _ 烯基苯共聚 成一种新型分离蛋白质的色谱柱填料，并考察了这种色谱填料对蛋白质的分离能力。近 期的例子包括在氧化硅、氧化锆、氧化铝上沉积聚丁二烯( p b d ) “或用聚甲基丙烯 酸酯基聚合物或共聚物修饰氧化硅。这种方法由于不需要表面衍生化步骤，因而不受表 面化学限制，但是如果吸附聚合物在流动相中可溶，为增加涂层稳定性就需在聚合物链问 或聚合物与表面间对其进一步交联，另需考虑的重要一点是聚合物相对于基体颗粒孔径 的大小和在吸附溶剂中聚合物对表面的亲和性。高亲和性将促使聚合物更好的粘附在表 面，且多数情况下形成的涂层也越均匀。 1 3 32 复合载体 最早的复合载体是由聚丙烯酰胺和琼脂糖组成的u l t r ag e la c a ，用于体积排除色 谱。琼脂糖基体使颗粒具有高机械强度，而聚丙烯酰胺可提高色谱柱的分辨率，目前已逐 步为多孔基复合材料所取代。 多孔基复合材料能将软凝胶的高度选择性和刚性基体的压力稳定性相结合。在这 类材料中用软且多孔的聚合物网络填充大孔刚性聚合物的孔隙( 孔径为2 0 0 ，- 6 0 0 r i m ) ， 功能化后，结合配基具有良好的可接近性，这些材料即使在线性速度很高时仍具有很高的 结合量。近来报道了通过在刚性聚苯乙烯氧化硅骨架的孔中注入离子交换水凝胶而制得 的用于离子交换色谱的h y p e r d 载体“。凝胶被填充在聚苯乙烯一硅胶复合物的特大孔 内，凝胶为分离介质，而聚苯乙烯一硅胶复合物为支持体。与常规填料相比，浚填料的晟大 优点是实现了柱容、柱效、速度、分辨率、回收率及柱稳定性的有效结合是一种性能优 良的离子交换色谱填料。 1 4 离子交换色谱固定相的问题及展望 离子交换色谱填料种类繁多，性质各异，适用范围也各不相同，在实际使用过程l 中 测托大学理学硕士学饿论文 要根据分离对象及分离目的优化分离条件。而且在传统的离子交换色谱枝中，人们为了 提高柱效使用越来越小的填料，但却使桂压降随填料粒径的减小而急剧上升，l 2g m 载填秘虽已爨现，毽由予柱基鞲斡限，鏊懿广泛缓震懿爨为3 5 驻黻粒壤辩。近年来 围绕着提麓德谱柱空阀利瘸牵开发的连续棒状填秘 ：5 7 3 】杨亚玲，赵榆椿，林强，绥孵嘲，橱光字，尹家元露榍帮敬离效液相色谱法测定翰耗中的类鞠 萝h 索分析试验室，2 0 0 4 ，2 3 ( 6 ) ：2 5 【7 4 王洪允。江骥，胡蓓，周辉围榍激敬技术进展及在生物秘物分析中的应用药物分析杂志，2 0 0 3 ， 2 3 ( 3 ) ：2 3 6 f 7 5 】秘薪滔，歪湾，寒最孛。遂浚攀敬一爱穗高效渡撩色灌法溯定髑芎中用芎臻魏禽馈。麓漭医科夫 学学报，2 0 0 1 ，3 0 ( 3 ) ：2 0 9 【7 6 马亭，攀攻科，李晓东，田雪梅张展霞葡萄酒中自藜芦醇的固相幕取g c m s 法测定及其生 理活性的蜘步研究高等学校化学学报，2 0 0 0 ，21 ( 7 ) ：1 0 2 3 7 7 1j u l i es u n d e r l a n d ，a n d r e wm 。l e v e r i n g ，c a r o l i n em t o b i n ，a l a s d a i rp m a c g o w a n j o h nm r o e 、 a n n ea 。d e l s o l 。d e t e r m i n a t i o no f a v i l a m y e i naa n dbi np i gf a e c e sb ys o l i dp h a s ee x t r a c t i o na n d r e v e r s e - p h a s e h p l c a s s a y i n t e r n a t i o n a l j o u r n a l o f a n t i m i c r o b i a l a g e n t s2 4 ( 2 0 0 4 ) s l l 一5 1 4 7 8 】m o i s 6 sk n o c h e n ，j a v i e rg i g l i o + f l o w - i n j e c t i o nd e t e r m i n a t i o no f p h e n y l e p h r i n eh y d r o c h l o r i d ei n p h a r m a c e u t i c a ld o s a g ef o r m sw i t ho n l i n es o l i d - p h a s ee x t r a c t i o na n ds p e c t r o p h o t o m e t r i cd e t e c t i o n t a l a m a6 4 ( 2 0 0 4 ) 1 2 2 6 1 2 3 2 f 7 9 tp a u l os r o l d a n a , i l i o nl a l c a n t a r a a , c i l e n ec f ip a d i l h a b , p e d r om ad u a lc o l u m ns y s t e mu s i n g a g a r o s e - b a s e da d s o r b e n t sf o rp r e c o n c e n t m t i o na n ds p e c i a t i o no f c h r o m i u mi nw a t e r f u e l 8 4t 2 0 0 5 、 3 0 5 3 0 9 【8 0 黄海涛，攀忠，陈章玉，王保兴，施红林，杨光宇同相肇取富集离效液褶色谱法测定烟草和炬j 河北大学理学硕士学位论文 草添加剂中的重金属元素理化检验化学分册2 0 0 4 ，4 0 ( 5 ) ：2 5 1 8 1 杨越冬壳聚糖柱富集- 离子对高效液相色谱分离测定海水中镍、锌、铜冶金分析1 9 9 8 ，1 8 ( 2 ) ： 1 【8 2 】常钢，江祖成，彭天右t 胡斌溶胶一凝胶法制备高比表面积的纳米氧化铝及其对过渡金属离子 吸附行为的研究化学学报2 0 0 3 ，1 6 ( 1 ) ：1 0 0 【8 3 】张承明，古昆，王保兴，杨光宇四- ( 对甲基苯基) _ 日b 啉柱前衍生一圈相萃取富集高效液相色谱法 测定烟草中痕量汞云南化工2 0 0 2 ，2 9 ( 3 ) ：2 6 【8 4 】段学峰，刘梅在线同相萃取富集一液相色谱分离冷原子吸收联机测定不同形态汞分析化学 1 9 9 6 ，2 4 ( 1 1 ) ：1 2 4 8 【8 5 】划巍，杨光宇，王保兴，李忠，崦红林，王岚，蒋次清四一( 对甲基苯基h 啉柱前衍生同相萃 取富集高效液相色谱法测定烟草中痕量铅、镉、汞分析化学2 0 0 3 ，3 1 ( 4 ) ：4 6 3 【8 6 】王亮，何蓉胡秋芬，尹家元，杨光宇，袁倬斌微波消化一在线固相革取富集高效液相色谱法测 定饲料用灌木中痕量铅镉汞理化检验化学分册2 0 0 4 ，4 0 ( 5 ) ：2 5 7 8 7 杨哑玲朋秋芬，杨光宇，尹家元1 ，l o - 二氮杂菲固相孳取光度法测定水中的铁冶金分析 2 0 0 3 ，2 3 ( 5 ) ：3 3 【8 8 】黄庆斌，李德照，李明，台希，李海涛，尹家元，胡秋芬2 - ( 2 一毗啶偶氮) 5 一一二甲氨基h i 嗣相萃取 光度法测定环境样品中锚( i i ) 的研究干旱环境监测2 0 0 4 ，1 8 ( 1 ) ：7 【8 9 】l b r a h i mn a r i n ，m u s t a f at u z e n ，m u s t a f as o y l a k a l u m i n i u md e t e r m i n a t i o ni ne n v i r o n m e n t a ls a m p l e s b yg r a p h i t ef u r n a c ea t o m i ca b s o r p t i o ns p e c t r o m e t r ya f t e rs o l i dp h a s ee x t r a c t i o no na m b e r l i t ex a d 1 18 0p y r o c a t e c h o lv i o l e tc h e l a t i n gr e s i n t a l a n t a6 3 ( 2 0 0 4 ) 4 1i 一4 1 8 9 0 】p k j a l ，s p a t e l ，b k m i s h r a c h e m i c a lm o d i f i c a t i o no f s i l i c as u r f a c eb yi m m o b i l i z a t i o no f f u n c t i o n a lg r o u p sf o r e x t r a c t i v ec o n c e n t r a t i o no f m e t a li o n s t a l a n t a6 2 ( 2 0 0 4 ) 1 0 0 5 1 0 2 8 91 n i l g u nt o k m a n ，s u l e y m a na k m a n ，c e m a lo z e r o g l u d e t e r m i n a t i o no f l e a d ，c o p p e ra n dm a n g a n e s e b yg r a p h i t ef u r n a c ea t o m i ca b s o r p t i o ns p e c t r o m e t r ya f t e rs e p a r a t i o n c o n c e n t r a t i o nu s i n ga w a t e r s o l u b l ep o l y m e r t a l a n t a6 3 ( 2 0 0 4 ) 6 9 9 7 0 3 9 2 f s i n c h e zr o j a s ，c b o s c ho j e d a , j m c a n op a v e n o n - l i n ep r e e o n c e n t r a t