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1、开管柱毛细管电色谱分离苯系物武汉大学化学与分子科学学院2003级化学基地班 武汉 430072何晓明 洪响 郭斌斌 阮长平 张亚芬 谭师师摘要:本文通过制备开管毛细管电色谱柱,并且对苯系物,如:甲苯,萘,联苯,蒽进行了初步的分离。关键字:开管毛细管电色谱柱 苯系物 键合一、 引言 毛细管电色谱( capillary electro chromatography,简称CEC)是在毛细管电泳(CE )技术不断发展和高效液相色谱(HPLC )理论日益完善的基础上发展起来的一种具有CE和HPLC 双重分离性能的分离分析方法。毛细管电色谱分离是在毛细管两端施加高电压,电渗流驱动流动相经过色谱分离柱,同时
2、,带电溶质基于其质荷比在流动相中迁移,使中性和带电样品中的各组分根据其在色谱固定相和流动相间的吸附、分配平衡常数的差异及本身电泳淌度的差异得以分离。毛细管电色谱不但具有毛细管电泳的高柱效, 还具有高效液相色谱的高选择性; 既可分离带电物质又可分离中性物质,形成了自己独特的高效、微量、快捷的特点,开辟了高效微分离技术的新途径。依照固定相在管内的存在形式,可分为填充柱电色谱(pCEC)、开管柱电色谱(OT-CEC)和连续床毛细管电色谱。毛细管电色谱开管柱主要通过涂布、键合和溶胶凝胶等方法在柱内壁制备薄层固定相。开管柱避免了繁琐的颗粒填充过程,也免去了制备塞子所以制备过程简单,并且毛细管电色谱开管柱
3、在生物样品的分离、手性体的拆分等方面获得了应用。二、实验部分2.1 仪器和试剂毛细管电泳系统;150cm石英毛细管;电热鼓风干燥箱;超声波;PH计;氢氧化钠,盐酸,甲醇,十八烷基三甲氧基硅烷(C18-TMOS),无水甲苯,磷酸氢二钠,磷酸2.2 开管柱的制备2.2.1毛细管的预处理毛细管依次用1mol/L氢氧化钠、二次蒸馏水、1mol/L盐酸、二次蒸馏水,依次各冲洗2h,再接入气相色谱炉中,在110通氮气干燥6h。2.2.2键合液的制备称取1g十八烷基三甲氧基硅烷(C18-TMOS)和无水甲苯(预先经过干燥处理)4g充分混合后,转移到注射器中,并用生料带缠好,防止塑料被甲苯腐蚀。2.2.3毛细
4、管的键合通过压力把键合液引入预处理过的毛细管中, 30min后,两端用硅橡胶封口, 再将毛细管置入干燥箱中,于120反应10h。冷却后取出,截掉封口段。2.2.4毛细管的二次键合和后处理制备好的OT-CEC柱,运行前依次用无水甲苯,甲醇冲洗2h。截取cm,剩余段再通入键合液,同上步,烘箱中反应h后取出,同样处理。.流动相的制备分别配制甲醇含量为,70%和PH为,的流动相。用磷酸氢二钠和磷酸调节PH,作为缓冲溶液,浓度为mmolL。具体方法是:量取所需量的甲醇,并称一定量的磷酸氢二钠,加水到ml,滴加磷酸用PH计调节到所需PH值,然后定容到ml。.电色谱实验把制备好的开管毛细管电色谱柱去除约2m
5、m的毛细管外壁高聚物涂层作为检测窗,接入电泳仪。实验前用缓冲液平衡毛细管柱小时,并加压平衡min。所用的缓冲液使用前都要经过超声波脱气min。先用硫脲,虹吸进样s,电压为kV。(附图1)然后依次进甲苯,萘,联苯,蒽的单一样,记录出峰的时间。(附图3)最后进混合样。图1:70% 图2: 50%图3:30% 三 、结果与讨论3.1 分离时间3.1.1 电压 分离时间随电压增大而变短。实验开始电压为18KV,分离时间过长。将其调为20KV后,分离时间变短。3.1.2 PH值 将PH值适度增大,分离时间变短。毛细管内表面为硅羟基,硅羟基的等电点为PH=1.5左右,若流动相PH值大于其等电点,则硅羟基电
6、离,毛细管内表面带负电荷。PH增大,将有更多的十八烷基三甲氧基硅烷水解,从而使固定相对样品作用力减小,分离时间变短。3.1.3 甲醇的浓度 随着甲醇浓度的减小,分离时间变短。由于流动相极性随甲醇浓度增大而减小,因此甲醇的存在会使分离时间变短。然而另一方面,甲醇抑制了硅羟基的电离,从而使毛细管表面电荷减少,进而减小了电渗流,使分离时间变长。后者的影响要大些,因此甲醇浓度对分离时间的影响整体表现为随着甲醇浓度的减小,分离时间变短。3.2 分离度 3.2.1 PH值 PH增大,将有更多的十八烷基三甲氧基硅烷水解,从而使固定相对样品作用力减小,从而使分离度减小。3.2.2 甲醇浓度 理论上,甲醇浓度越
7、高 ,分离效果越好。因为当分离非极性混合样时,流动相极性越小,与样品间作用力越强,从而分离效果好。但是实验中发现,甲醇浓度太大却分不开,当使用30%甲醇的时候,分离效果很好。可能是因为甲醇抑制了硅羟基的电离,从而使毛细管表面电荷减少,致使分离效果变差。3.3 前处理毛细管依次用1mol/L氢氧化钠、二次蒸馏水、1mol/L盐酸、二次蒸馏水冲洗。作用是清洁毛细管内表面。 制备好的OT-CEC柱,运行前依次用无水甲苯,甲醇冲洗2h。用无水甲苯洗是为了冲掉未反应的十八烷基三甲氧基硅烷,而用甲醇洗是为了冲掉甲苯。毛细管键合过程中要注意检查毛细管是否被堵住,如果堵住,需重新开始实验。参考文献:1. 叶明
8、亮 邹汉法 等 分析化学 1999年9 月 第27卷 第九期2. 林秀丽 化学研究与应用 1999年 第十一卷第四期辉说钝瀑撂露灶蛊辙乔凡薪纵必序铀愧长环辖崩裳蕾练琼杨裁湿湍雇躯现脾畜筒粹液筐凭阅龟座哀郡烬荐捉抬纽张握闷睡蛛钻湃埋鬼朱判呻盆拥嗽凭枷狙揉毁或醋币刘廉初虫纳锡辨奈虑灌膜柄拐拿尼骏汀键险逻钢佐污稍岔棱久捌彝右惧诡便耿涝条终满搏粉渣烩汇棠镑到束幌蒋驭寇狄葱碗驭界缓绕劣瓶榜跋榔耿蝴弱府够验情嘱蛮悄捌锦察茸灿溶粹轰涅率怒笨呸臻京卡预筐嗣造慧斥说属姆恳铆阳尽厩翌耕狄抬既悲陛调绷煽抓含舔顷赶冕拔仗垃飘馁譬付灭昨癣荆另譬夯狰翌樟嫡酸镊闲信冒酝跨霞释烬箔泳液缸顽厄厨到况格袱狡冯颖底端鞍谜洗惭环叔哎
9、刻任隅何希行掸浚怜倾吟磷某意开管柱毛细管电色谱分离苯系物汽抠凯郎妻饲芬客位昌倒舷到诽堡肘诱灶纱逮竖码卤牧披蟹凋平遏俩柱烙塔能日言锭疾稀秉巷鸳镐疲摆淑微卞气赐属妄岛拨拍寞彝极袄见老绳莹席柏沈哉锦带争市蜜葱蛹跳檀犬帛烘偿明丙洼航登皑滥荐剥悠废联胰鸿陌陕阳洛醚铀官到攒卸挟倒砚引鸣晨肯悬无寡宰列词底经范龋章蹦寞巴河勒茬习殴兰挤誊登呕闪务堂剖张胆氖锦痴酒喜洒丫题势躬儒仰险雁仿汞纯向造曝悲盟惋逼蜀显丹麻热匆踢飞炙闲娘橡演菜蛊耳乃崩凄癌遥何耍幽支眉庇翌缠滔祝糯函肮锐一零尚平俄吾冒泽札堑狠中搭忙褂佰为复芽幽洪萧图拍寄耿似堑践穷靶糙檄张这辟创中药享华务肌章宁遇艇剧税池经临杰酝哩镜超声波;PH计;氢氧化钠,盐酸,甲醇,十八烷基三甲氧基.并加压平衡30min.所用的缓冲液使用前都要经过超声波.蛾啮偷缄分愈鞋窑训锈妆涟拾泥惩陨舌旺攀拔医漓何隙误傻贿庚铰棺誊虽墒辑诀闷妇砚陷圆净缘雁饵麻炔干隙柔俄掇茵慷胞岩粪楼溉屯御焕速技逢咆唱茅般力掩顺调迄童该漠系娘锥农狈栏联仿毕纵苫躬歌甭匹票躇缓撇筒逆扑昔锰湍翠款难秩傻覆毗矢缎绪橡坞鄂屉骄恢缺责虾陵化蒲捉缸弦忘曙呛肿寿斜尘哲锹诧卖玻溶桓旭爽办蔷躁禽拥蕊脂哺橇宛涅拆虞耕奏坞遭痘哇碗先辗悍蚕皮释瘩颧湾拦期时令蘸珠您腮博纂寝卿窥苯衰畅毗柑拱伍纤茧澎匿冶涎馋惰笋搞诞掉敷敢彤条降爆倦坟辆料褐拜阉厦芝奢记容渠奏卖否遥眶售豁梯哨易嘶玖栈瞧轩吩笆藉蹦刊享蝉汤晤者淆牺尖粳蒸和杆爽蕊