原位聚合法制備碳十八甲基丙烯酸酯聚合物及其用作開管毛細(xì)管電色譜固定相

周孫英, 陳繼涢, 譚靜靜, 林旭聰, 謝增鴻

(1. 福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院, 福建 福州 350108; 2. 福州大學(xué)食品安全和環(huán)境監(jiān)測研究所, 福建 福州 350002)

研究論文

原位聚合法制備碳十八甲基丙烯酸酯聚合物及其用作開管毛細(xì)管電色譜固定相

周孫英1*, 陳繼涢1, 譚靜靜2, 林旭聰2, 謝增鴻2

(1. 福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院, 福建 福州 350108; 2. 福州大學(xué)食品安全和環(huán)境監(jiān)測研究所, 福建 福州 350002)

以十八碳醇甲基丙烯酸酯為單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑,采用原位聚合法合成了一種新型毛細(xì)管開管柱固定相,優(yōu)化了毛細(xì)管開管柱的制備參數(shù)。柱內(nèi)表面的電鏡圖像顯示其具有多孔皺褶、質(zhì)地均勻的結(jié)構(gòu)特征。將其應(yīng)用于甲苯、乙苯、丙苯、丁苯、戊苯和己苯的分離試驗中,6種化合物達(dá)到了完全分離,出峰順序與它們的疏水性一致,表明該柱有明顯的疏水色譜作用。在10 mmol/L磷酸鹽(pH 8.5,含50%(v/v)乙腈)流動相、16 kV電壓下,該開管柱成功地分離了4種抗癲癇類藥物,柱效范圍為35 300～49 800 塔板/m,與空柱管相比分離效果明顯提高。結(jié)果表明通過本實驗的原位聚合法可制備具有反相色譜作用的有機(jī)基質(zhì)碳十八開管毛細(xì)管電色譜柱。

原位聚合;固定相;十八碳醇甲基丙烯酸酯;開管毛細(xì)管電色譜;抗癲癇藥

開管柱制備過程簡單、易于控制,柱效高,且開管柱毛細(xì)管電色譜(OT-CEC)中的電滲流(EOF)比填充毛細(xì)管電色譜(P-CEC)中的EOF高60%[1],更適用于快速分析。但是它最大的缺點是相比小,對溶質(zhì)的保留有限、柱容量低。因此,如何制備高表面積、高配基容量、高效率的開管毛細(xì)管電色譜柱是研究的熱點。

目前,提高OT-CEC固定相表面積的制柱方法有蝕刻法(表面粗糙化后鍵合固定相,其制柱過程是先對其表面進(jìn)行蝕刻,以增大表面積,然后將固定相鍵合上去)[2]、溶膠-凝膠(sol-gel)法[3,4]、多孔聚合物涂層法[5,6]和納米粒子涂層法[7,8]。由于納米材料制備困難,其應(yīng)用受到限制,所以較常用的是前3種方法。蝕刻法使用NH4HF2為毛細(xì)管表面腐蝕劑,其腐蝕性強(qiáng),操作時需采取人體保護(hù)措施,而且制柱操作較繁瑣,周期長。對sol-gel法來說,凝膠的形成和其微觀結(jié)構(gòu)與溶膠的配制密切相關(guān),需要按照嚴(yán)格的成分比例配制溶膠,形成的溶膠稠度與溫度和時間等直接相關(guān),所以要制備重現(xiàn)性好的sol-gel是一項很難掌握的技術(shù),也影響了柱的重現(xiàn)性。原位聚合法將預(yù)聚合溶液注入毛細(xì)管后,一體化形成聚合物涂層,預(yù)聚合溶液的配制與整體柱相似,操作較容易,重現(xiàn)性好。

為了提高聚合物中配基的容量,有效地改善分離性能,本實驗選擇分子較大的具有十八烷基的正十八碳醇甲基丙烯酸酯作為色譜功能單體,由此制備具有反相色譜作用的開管柱固定相。類似的反相色譜開管柱,曾有報道用sol-gel技術(shù)制作C18[9,10]、C8[11]開管柱固定相。本實驗采用原位聚合法制備有機(jī)基質(zhì)的C18開管電色譜固定相,提供了一種新型毛細(xì)管開管柱。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

開管毛細(xì)管電色譜儀由實驗室自組裝:高壓電源(±30 kV/0.3 mA,中國科學(xué)院上海物理研究所);1010-LC高效液相色譜泵、紫外-可見波長柱上檢測器(Trisep?-2100, Unimicro Technologies, Pleasanton, CA, USA); N2000數(shù)據(jù)采集軟件(南京千譜軟件公司); Philips XL30掃描電子顯微鏡(Philips, Eindhoven, 荷蘭); PHS-3C型精密酸度計(上海大普儀器有限公司); DKB-501A型超級恒溫水槽(上海精宏實驗設(shè)備有限公司); 85-1型恒溫磁力攪拌器(江蘇金壇國華儀器公司); GC-4000A Series氣相色譜柱溫箱(北京東西電子研究所); KQ-100B型超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

正十八碳醇甲基丙烯酸酯(octadecyl methacrylate, OMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene dimethacrylate, EDMA)、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate,γ-MAPS)、甲基丙烯酸(methacrylic acid, MAA)(Aldrich, Milwaukee, WI, USA);乙苯、丙苯、丁苯、戊苯和己苯(Sigma, St. Louis, MO, USA);偶氮二異丁腈(2,2-azobisisobutyronitrile, AIBN)(分析純,上海試劑四廠);甲苯、硫脲、N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide, DMF)、磷酸(分析純,中國醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司);苯巴比妥、卡馬西平、異戊巴比妥(分析純,中國醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司)、苯妥英鈉(東京化成工業(yè)株式會社);乙腈(色譜純,中國醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司);實驗用水由Milli-Q超純水系統(tǒng)提供;熔融石英毛細(xì)管(內(nèi)徑50 μm,外徑375 μm,河北永年銳澤色譜器件有限公司)。

1.2 電色譜實驗

流動相的配制:緩沖溶液經(jīng)0.22 μm微膜過濾,將適量體積的乙腈、緩沖溶液混合,運(yùn)行前超聲20 min脫氣。實驗前用緩沖溶液沖洗毛細(xì)管柱15 min后,在電色譜儀器上施加電壓平衡至獲得穩(wěn)定的電流和基線信號。每次更換流動相時需用新的流動相平衡15 min。柱溫保持室溫(25 ℃)。采用電動方式進(jìn)樣(10 kV、3 s)。硫脲為電滲流標(biāo)記物。

1.3 開管柱的制備

取一定長度的經(jīng)過預(yù)處理后的毛細(xì)管,將30%的硅烷化試劑γ-MAPS甲苯(無水)溶液注滿毛細(xì)管,密封,加熱至110 ℃反應(yīng)12 h。用甲醇洗滌30 min, 通氮氣60 ℃下吹干。

圖 1 毛細(xì)管內(nèi)壁修飾聚合物的反應(yīng)示意圖Fig. 1 Reaction scheme for the modification of the capillary inner wall with grafted polymer chains

聚合反應(yīng)液的質(zhì)量為2.0 g,單體與致孔劑的質(zhì)量比為25∶75。單體體系成分包括:色譜功能單體OMA 84%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，相對于單體總量，下同)、電滲流產(chǎn)生試劑MAA 5%、交聯(lián)劑EDMA 10%、引發(fā)劑AIBN 1%。單體體系溶解于致孔劑DMF中。然后超聲反應(yīng)混合液,使其充分溶解澄清,繼續(xù)用氮氣吹10 min。將一小部分反應(yīng)混合物吸入已經(jīng)硅烷化過的長度為65 cm的空毛細(xì)管中,停留20 min,將毛細(xì)管的兩端用橡膠小塞封口,并浸于60 ℃恒溫水浴箱內(nèi),反應(yīng)6 h后用氮氣吹毛細(xì)管,除去未固化的材料,在管壁上留下一層涂層,繼續(xù)將毛細(xì)管的兩端用橡膠小塞封口,浸于60 ℃恒溫水浴箱內(nèi)24 h。反應(yīng)原理如圖1所示。反應(yīng)完成后,用甲醇沖洗毛細(xì)管1 h。在毛細(xì)管離出口端約20 cm處燒一個1～2 mm的檢測窗口,并在放大鏡或顯微鏡下確認(rèn)內(nèi)部涂層未被破壞。切一段2 cm的毛細(xì)管柱用于電鏡分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 聚合反應(yīng)條件的優(yōu)化

2.1.1 單體濃度的優(yōu)化

聚合反應(yīng)液中,單體濃度直接影響固定相中色譜配基的密度和固定相的微觀結(jié)構(gòu)及對溶質(zhì)的保留,體現(xiàn)在對分離效率的影響。保持交聯(lián)劑和引發(fā)劑比例不變,改變單體體系濃度(10%～30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))),以硫脲和甲苯為對象,考察開管柱對兩者的分離情況(見圖2)。從圖2中看到,單體濃度從10%逐漸增大到25%,硫脲與甲苯的分離度也隨之提高,甲苯的保留時間增加,反映了固定相疏水作用增強(qiáng),而且峰形也隨之變窄,即效率逐漸升高。所以隨著單體濃度的增大,其在固定相中的密度增大,當(dāng)單體濃度增加至25%后接近飽和(見圖2),單體濃度繼續(xù)增大至30%,其分離結(jié)果與25%時基本相同。因此單體在聚合反應(yīng)液中適宜的濃度為25%。

2.1.2 聚合溶液中MAA含量的選擇

表1中列出的實驗結(jié)果是采用不同含量的MAA單體體系制備的毛細(xì)管柱,以硫脲作為電滲流標(biāo)記物的遷移時間和相應(yīng)的電滲流大小。從表1看到,采用不含MAA的單體體系制備毛細(xì)管柱,硫脲在18 min之后出峰,EOF較小。為了減少分析時間,提高效率,在固定相中加入適量的可電離為負(fù)離子基團(tuán)的物質(zhì)(MAA)。單體體系中MAA含量從3%增至8%,硫脲的遷移時間隨之縮短,其中MAA含量從5%增至8%時硫脲的遷移時間縮短約1 min,變化漸緩,因此本文選擇單體體系中MAA的含量為5%。

圖 2 不同單體濃度(10%～30%)制得的C18-OT柱分離硫脲和甲苯的電色譜圖Fig. 2 Electrochromatograms of the separation of toluene and thiourea on C18-OT columns prepared with different monomer concentrations (10%-30%) Conditions: capillary, C18-OT, 60.0 cm total length (40.0 cm effective length)×50 μm i.d; mobile phase, 70%(v/v) acetonitrile in 10 mmol/L phosphate buffer (pH 7.0); applied voltage, 16 kV; detection wavelength, 214 nm. Peaks: 1. thiourea; 2. toluene.表 1 單體體系中MAA含量對毛細(xì)管柱電滲流的影響Table 1 Effect of MAA content in the monomer mixture on the EOF of the resulting columns

MAAcontent/%tm/minEOF/(10-4cm2V-1s-1)018.1831.4311.7442.1510.9702.389.9102.5

The conditions are the same as in Fig. 2.tm: migration time.

2.1.3 溶劑的選擇

分別以甲苯、環(huán)己醇和DMF為溶劑制備毛細(xì)管柱。3種試劑中,單體在甲苯中的溶解性最好,但毛細(xì)管柱易堵塞,反應(yīng)進(jìn)行到3.5 h之后,毛細(xì)管柱完全堵塞。這可能是因為甲苯為非極性,單體在其中溶解性好,分子鏈更舒展,反應(yīng)易進(jìn)行；再有聚合物在甲苯中的溶解性也較好,其聚合度高，因此毛細(xì)管柱易堵塞,制柱較困難。以環(huán)己醇和DMF為溶劑,反應(yīng)進(jìn)行到6 h,聚合體系依然為液態(tài),通氮氣即可吹出。溶劑的極性大,聚合物在其中的溶解性小,則易沉積下來,故采用具有一定極性的試劑,既可以作為溶劑也可以作為致孔劑。采用不同極性的溶劑制備的固定相的結(jié)構(gòu)不同。圖3為開管柱的橫截面掃描電鏡圖。圖3a和3b為在DMF溶劑中所制備的開管柱的不同放大倍數(shù)的形貌,從圖3中可看出管壁均勻地修飾上了聚合物涂層,具有明顯的皺褶,而且涂層的結(jié)構(gòu)均勻有序,涂層與毛細(xì)管管壁結(jié)合得很好,沒有脫落和縫隙,與圖3d中裸柱光滑的內(nèi)表面相比較,此質(zhì)地的涂層具有較大的比表面積,相對較大的柱容量。圖3c為在環(huán)己醇溶劑中制備的毛細(xì)管柱,涂層具有不同的紋理結(jié)構(gòu)。

采用不同極性的溶劑制備的固定相的表面結(jié)構(gòu)有差別,柱性能也有差異。圖4a和圖4b分別為以環(huán)己醇和DMF為溶劑制備的毛細(xì)管柱分離6種烷基苯的電色譜圖。比較兩張色譜圖可見圖4b的分離效率明顯地高于圖4a。因此本文選擇DMF為溶劑制備毛細(xì)管柱。

圖 3 C18-OT柱橫截面掃描電鏡圖Fig. 3 Scanning electron microscope (SEM) photographs of inner surface of C18-OT columnsa and b. 5 000× and 20 000× (column prepared in N,N-dimethylformamide); c. 5 000× (column prepared in cyclohexane); d. the bare capillary.

圖 4 烷基苯同系物的電色譜分離圖Fig. 4 Electrochromatograms of alkyl benzene homologous series on C18-OT columns prepared in (a) cyclohexane and (b) DMF solvents Conditions: capillary, C18-OT, 58.0 cm total length (38.0 cm effective length)×50 μm i.d.; mobile phase, 60%(v/v) acetonitrile in 10 mmol/L phosphate buffer (pH 7.0); applied voltage, +16 kV; detection wavelength, 214 nm. Peaks: 0. thiourea; 1. toluene; 2. ethylbenzene; 3. propylbenzene; 4. butylbenzene; 5. amylbenzene; 6. hexylbenzene.

2.2 毛細(xì)管柱的電色譜性能表征

2.2.1 pH值對電滲流的影響

圖5中曲線b為流動相的pH值對C18-OT柱電滲流的影響。pH≤7時,電滲流隨pH值的升高快速上升,這是因為殘余硅羥基和羧基的解離程度隨pH增大而增大。但pH>7后,羧基解離趨于平衡,所以EOF的曲線變平緩。圖5中曲線a為空管的電滲流與pH值的關(guān)系,其EOF隨pH增大而快速上升?？梢奀18-OT柱表面的羧基是電滲流的主要貢獻(xiàn)者。

圖 5 流動相中pH值對(a)空毛細(xì)管柱和(b)C18-OT柱電滲流的影響Fig. 5 Influence of pH value on EOF of (a) the bare capillary and (b) C18-OT column Conditions: capillary, 60.0 cm total length (40.0 cm effective length)×50 μm i.d.; mobile phase, 50 mmol/L citrate solution for pH 3.0-5.0 and 50 mmol/L phosphate solution for pH 6.0-9.0; applied voltage, 10 kV; detection wavelength, 214 nm.

2.2.2 C18-OT柱對烷基苯的分離

對于中性物質(zhì),其電泳淌度為0,中性化合物在電色譜中的分離主要基于溶質(zhì)和固定相之間的色譜作用。在本實驗中,所制備的C18-OT柱由于含有十八碳烷基疏水性基團(tuán),是典型的疏水性固定相。因此,選取疏水性不同的苯類衍生物,考察該毛細(xì)管柱的反相色譜性能。6種烷基苯(甲苯、乙苯、丙苯、丁苯、戊苯和己苯)在結(jié)構(gòu)上依次只相差一個亞甲基,其疏水性隨著亞甲基的增加而逐漸增強(qiáng)。如圖6所示,分離對象按其疏水性從弱到強(qiáng)的順序依次被洗脫下來:硫脲(作為不保留標(biāo)記物)、甲苯、乙苯、丙苯、丁苯、戊苯和己苯,并達(dá)到了基線分離。

考察了流動相中乙腈含量(體積分?jǐn)?shù))分別為70%、60%、50%時烷基苯同系物在C18-OT柱上的分離效果。隨著流動相中乙腈含量的減少,其疏水性洗脫能力減弱,疏水性溶質(zhì)在固定相的保留時間延長,溶質(zhì)間的分離度增大。乙腈含量為70%時甲苯和乙苯?jīng)]有達(dá)到完全基線分離(見圖6a)。乙腈含量為60%時,兩者完全分離,其他組分的保留時間也延長(見圖4b)。乙腈含量為50%時各物質(zhì)之間的分離度進(jìn)一步增大,但最后兩個物質(zhì)的出峰時間過長,峰形展寬嚴(yán)重(見圖6b)。這些實驗結(jié)果充分驗證了該開管柱良好的反相色譜分離能力。

圖 6 流動相中乙腈含量不同時烷基苯同系物的電色譜分離圖Fig. 6 Electrochromatograms of alkyl benzene homologous series by different contents of acetonitrile in mobile phase Conditions: capillary, C18-OT, 58.0 cm total length (38.0 cm effective length)×50 μm i.d.; mobile phase, (a) 70% and (b) 50%(v/v) acetonitrile in 10 mmol/L phosphate buffer (pH 7.0); applied voltage, +16 kV; detection wavelength, 214 nm. Peaks: 0. thiourea; 1. toluene; 2. ethylbenzene; 3. propylbenzene; 4. butylbenzene; 5. amylbenzene; 6. hexylbenzene.

2.2.3 柱的重現(xiàn)性

在緩沖溶液為10 mmol/L磷酸鹽(pH 7.0,乙腈含量50%)、電壓為16 kV條件下,通過硫脲遷移時間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差考察了開管柱的重現(xiàn)性。其電滲流的日內(nèi)RSD(n=5)為0.85%,日間RSD(n=5)為1.65%。該結(jié)果說明C18-OT柱的重現(xiàn)性良好。保持配方一樣,采用不同批次的聚合溶液制備了3根開管柱。柱與柱之間電滲流的RSD(n=3)為5.8%,表明制備柱的方法重現(xiàn)性較好。此外,經(jīng)過100次分離后,柱效并沒有明顯下降,說明該開管柱有較長的使用壽命。

2.3 抗癲癇藥物的分析

卡馬西平、苯妥英鈉、苯巴比妥類是臨床上常用的抗癲癇藥物,在控制患者病情時,常將上述藥物聯(lián)合使用。但當(dāng)血藥濃度超過安全范圍可產(chǎn)生毒性反應(yīng)，因此分析這幾種藥物具有重要意義。常用的分析方法有HPLC[12,13]、膠束毛細(xì)管電泳(MECC)[14,15]。目前,用毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)同時分離檢測這3類物質(zhì)的報道還很少。本文考察了卡馬西平、苯妥英鈉、苯巴比妥、異戊巴比妥在C18-OT柱上的電色譜分離情況。

圖 7 4種藥物在不同pH條件下的電色譜分離圖Fig. 7 Electrochromatograms of four antiepileptics at different pH values Conditions: capillary, C18-OT, 60.0 cm total length (40.0 cm effective length)×50 μm i.d.; mobile phase, 50%(v/v) acetonitrile in 10 mmol/L phosphate buffer at (a) pH 7.5, (b) pH 8.0, (c) pH 8.5 and (d) pH 9.0; applied voltage, +16 kV; detection wavelength, 214 nm. Peaks: 1. carbamazepine; 2. phenytion; 3. amobarbital; 4. phenobarbital.

2.3.1 pH值的影響

對于帶電物質(zhì)來說,pH值決定其帶電狀態(tài),影響其電泳速率,也影響溶質(zhì)的保留行為?？R西平為電中性物質(zhì),苯妥英鈉、異戊巴比妥、苯巴比妥的pKa分別為8.4、7.9、7.4。改變流動相的pH值(7.5～9.0)來考察pH值對4種藥物的電色譜分離影響(見圖7)。在pH為7.5時,苯巴比妥發(fā)生電離,帶負(fù)電荷,其電泳方向與電滲流方向相反,導(dǎo)致保留時間長；苯妥英、異戊巴比妥分子只部分電離而帶少量負(fù)電荷,所以出峰早于苯巴比妥,但兩者荷質(zhì)比相差不大,因此只達(dá)到了部分分離；卡馬西平為電中性,故最早出峰。pH值升高至8.0, 3種帶電化合物的電離程度增大,荷質(zhì)比相差增加,分離度增大。pH為8.5時已經(jīng)超過它們的pKa, 3種化合物都以負(fù)電荷存在,因此達(dá)到了完全分離。pH為9.0時,苯妥英、異戊巴比妥帶有更多負(fù)電荷,兩者的荷質(zhì)比差別反而減小,因此分離度降低。由此可見電遷移對這4種藥物的分離起重要作用。考慮到分離度和柱效,合適的流動相pH值為8.5。

2.3.2 乙腈含量和緩沖鹽濃度的影響

流動相中有機(jī)試劑(乙腈)的含量影響毛細(xì)管柱的EOF,也影響流動相的洗脫能力。本實驗考察了4種藥物在乙腈含量為70%～30%(v/v)條件下的電色譜分離情況(圖略)。乙腈含量低于40%時,各組分峰出現(xiàn)拖尾,這是因為乙腈含量的減少使流動相對弱極性物質(zhì)的洗脫能力下降。乙腈含量高于60%時,流動相對溶質(zhì)的洗脫能力增強(qiáng),一方面苯妥英和異戊巴比妥的分離度隨之減小,另一方面最后的組分出峰時間延長。乙腈含量增至70%時,出峰時間延至26 min,而且峰形明顯展寬,這是由于乙腈含量增加,電滲流變小,負(fù)電荷質(zhì)比最大的苯巴比妥反向電泳突出。乙腈含量為50%時,4種物質(zhì)達(dá)到最好的分離效果。

鹽濃度的大小會影響Zeta電勢、雙電層厚度和柱表面的電荷數(shù)等,影響EOF,進(jìn)而影響溶質(zhì)的分離。本實驗在pH 8.5、乙腈含量為50%(v/v)條件下,考察了流動相中鹽濃度從5～25 mmol/L對溶質(zhì)分離的影響。結(jié)果表明,在5 mmol/L鹽濃度體系中苯妥英和異戊巴比妥不能分離;當(dāng)鹽濃度達(dá)到10 mmol/L時能夠完全分離,并且峰形對稱。繼續(xù)提高鹽濃度,峰出現(xiàn)拖尾,濃度越大,拖尾越明顯。這是因為鹽濃度增大，流動相中離子濃度增強(qiáng),極性增強(qiáng),對疏水性物質(zhì)的洗脫能力減弱,溶質(zhì)與固定相之間的作用增強(qiáng),尤其是對最遲出峰的苯巴比妥影響明顯。當(dāng)鹽濃度大于20 mmol/L時,苯巴比妥在60 min以后出峰,相應(yīng)的峰也出現(xiàn)更明顯的拖尾。

從以上實驗結(jié)果分析來看,上述4種藥物在C18-OT柱上的分離機(jī)制為電遷移和色譜兩種因素共存。優(yōu)化的分離條件為:以10 mmol/L磷酸鹽(pH 8.5，含50%乙腈)為流動相，分離電壓為16 kV。優(yōu)化條件下4種藥物的分離譜圖見圖7c,對卡馬西平、苯妥英、異戊巴比妥、苯巴比妥的分離柱效分別為35 300、43 400、38 400、49 800 塔板/m。在相同條件下，用空毛細(xì)管柱分離4種藥物(見圖8),可見C18-OT柱的分離效果較之明顯提高。本實驗制備的C18-OT柱為上述抗癲癇藥物的分析提供了一種新的選擇。

圖 8 空毛細(xì)管柱分離4種藥物的電色譜圖Fig. 8 Electrochromatogram of the four antiepileptics on the bare capillary The conditions are the same as in Fig. 7c.The peaks are the same as in Fig. 7.

3 結(jié)論

采用一步原位聚合的方法制備了一種具有十八碳烷基的新型毛細(xì)管電色譜開管柱。該柱固定相表面為明顯皺褶、質(zhì)地均勻、多孔層結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積,因此提高了相比率。在C18-OT柱上對中性物質(zhì)烷基苯同系物的電色譜行為進(jìn)行了考察,并對可能的保留機(jī)理進(jìn)行了討論,驗證了該整體柱具有良好的反相色譜分離能力。同時應(yīng)用于卡馬西平、苯妥英鈉、異戊巴比妥和苯巴比妥4種抗癲癇類藥物的電色譜分離,柱效范圍為35 300～49 800 塔板/m,效果良好,該柱還有望用于其他非極性類物質(zhì)的分離,為開管電色譜的應(yīng)用拓展提供了一種新途徑。

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Preparation of octadecyl methacrylate-based polymer stationary phase by in-situ polymerization for open tubular capillary electrochromatography

ZHOU Sunying1*, CHEN Jinyun1, TAN Jingjing2, LIN Xucong2, XIE Zenghong2

(1.SchoolofPharmacy,FujianMedicalUniversity,Fuzhou350108,China;2.InstituteofFoodSafetyandEnvironmentalMonitoring,FuzhouUniversity,Fuzhou350002,China)

The preparation of porous polymethacrylate-based open tubular capilary columns by in-situ copolymerization of octadecyl methacrylate (OMA), and ethylene dimethacrylate (EDMA) inN,N-dimethylformamide (DMF) solvent are proposed. The parameters of the preparation procedure of the stationary phase are discussed in detail. The surface of the cross-section of an open tubular (OT) column by scanning electron microscope (SEM) showed wrinkle configuration, which is expedient to enhance proportion of stationary phase and column capacity. Efficient separation of six alkyl benzene homologous series (namely, toluene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, amylbenzene and hexylbenzene) were performed by CEC using the prepared column, and their elution order was in agreement with their hydrophobicity. So, the OT columns bonded with octadecyl ligands yielded reversed-phase retention behavior toward nonpolar solutes. In addition, the separation of four antiepileptics was also investigated with satisfactory effectiveness. The column efficiency range was 35 300-49 800 plates/m. The results showed that the C18-OT column of organic matrix for reversed-phase chromatography was successfully prepared via in-situ polymerization in this work. Hereby, this new column thus offers a promising new alternative in OT-CEC and will be useful in separation science.

in-situ polymerization; stationary phase; octadecyl methacrylate (OMA); open tubular capillary electrochromatography (OT-CEC); antiepileptics

10.3724/SP.J.1123.2015.07010

福建省自然科學(xué)基金項目(2013J01037).

2015-07-09

O658

A

1000-8713(2015)12-1307-07

* 通訊聯(lián)系人.E-mail:zhsy1965@sina.com.