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毛细管整体柱(capillary monolith)是通过原位聚合或固化的方法在毛细管中制备得到的整体棒状固定相,具有通透性好、传质速度快、分析重现性好、柱均匀性好、易于改性等优点,应用范围广泛。毛细管电色谱(capillary electrochromatography,CEC)是一种色谱性能优良、分离效率高的快速高效微分离技术,它结合了高效液相色谱的高选择性和毛细管电泳的高分离能力;同时,可供其使用的固定相种类繁多,使其在蛋白组学、代谢组学、医药学等众多领域得到了广泛应用。聚合物整体柱微萃取(polymer monolith microextraction,PMME)是一种以聚合物整体柱为萃取材料的新型固相微萃取技术,能有效地对目标物实现富集和纯化,具有比表面积大、传质速度快、分析速度快等优点。本文制备了两种新型毛细管整体柱,并对其制备及应用进行了系统地阐述。论文的第一部分,实验以具有高比表面积的星状介孔二氧化硅纳米颗粒(SMSNs)为掺杂材料。为确保整体柱的高度均一性,将SMSNs硅烷化处理后,均匀分散在在RTILs和DESs组成的二元致孔剂体系中制备了一种新型有机-无机杂化毛细管整体柱。实验采用TEM、SEM、能谱分析和氮气吸附法对新型整体柱进行了表征分析。结果表明,通过原位聚合法合成的SMSNs-MPS杂化整体柱结构均一性和渗透性良好。SMSNs-MPS杂化毛细管整体柱在CEC模式下对烷基苯烷基酮类似物实现了基线分离,丙苯最大柱效为266,000 plates/m,较空白整体柱的柱效提高了5倍左右。此外,苯胺类似物、萘环取代类似物、苯酚类似物和多环芳烃类似物均能在SMSNs-MPS杂化整体柱上完成基线分离。实验进一步将这一新型杂化整体柱作为PMME的萃取材料,用于PAHs的纯化与富集。结果表明,其对PAHs有较为理想的萃取效果。同时,SMSNs-MPS杂化整体柱对湖水中荧蒽的回收率较空白整体柱提高了20.2%。因此,将新型硅纳米材料SMSNs掺杂到整体柱中不仅可以提高整体柱的色谱分离性能,还能使其在PAHs的纯化富集中具有较大的应用价值。论文的第二部分,实验以3-(丙烯酰胺基)苯基硼酸(AAPBA)为硼亲和配体、含有寡醇基侧链的亲水性大分子单体聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEG)为辅助功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联单体、正丙醇和1,4-丁二醇为二元致孔剂,通过原位聚合法制备了一种新型亲水性较高的硼亲和整体柱。实验采用FR-IR、SEM和氮气吸附法对含OEG的硼亲和整体柱进行了表征分析。结果表明,聚(AAPBA-co-OEG-co-EDMA)毛细管整体柱结构均一性和渗透性良好,具有较高的比表面积。实验以辣根过氧化物酶(HRP)和卵清蛋白(OVA)为目标糖蛋白,在PMME模式下对含OEG的硼亲和整体柱对糖蛋白的萃取效果进行了系统性地研究。实验结果表明,HRP和OVA的回收率分别为97.51%和93.97%(RSD<5.0%),较不含OEG的整体柱提高了30.0%左右,表现出良好的萃取性能。此外,实验还将此硼亲和整体柱用于卵清稀释液中HRP和OVA标品的萃取,回收率分别为96.10%和92.24%(RSD<7.5%)。因此,在硼亲和整体柱基质中引入OEG可以明显增强整体柱对糖蛋白的特异性吸附能力,是提高整体柱对糖蛋白纯化与富集能力的有效方法之一。