论文部分内容阅读
高效液相色谱是一种高效、快速、实用的现代分离分析技术。复杂样品的分离分析主要依赖于色谱分离技术。随着现代社会与科学技术的发展,如何实现对复杂样品的高效快速分离分析是色谱工作者所面临的巨大挑战。表面多孔核-壳型色谱柱具有高柱效、高分辨和低背压的特点已成为超快液相色谱分析的理想工具,已应用于复杂样品的高效快速分离分析中。聚合诱导胶体凝聚法（polymerization-induced colloidal coacervation,PICA）和模板法是制备SiO2@SiO2核壳微球的主要方法,但是采用PICA法制备SiO2@SiO2核壳微球过程中仍存在微球易团聚、二次成核严重、粒径分布不均匀、壳层厚度及孔径的尺寸和结构无法有效控制等问题,而采用模板法除了上述问题外,还存在的孔径太小无法应用于色谱分离这一关键问题,必须进行扩孔才能使用。因此,针对上述问题,本文通过进一步优化PICA法制备SiO2@SiO2核壳微球的实验条件,对其进行小规模的放大制备。采用双相法利用两种模板剂间的协同作用制备孔径和壳层可控的单分散放射状核壳型二氧化硅微球,并将其应用于小分子和蛋白质的快速分离分析中。本论文主要包括以下四个部分:1.绪论综述了核壳型二氧化硅微球的优点、制备方法及其应用。2.PICA法制备SiO2@SiO2核壳微球在本课题组研究工作的基础上,利用PICA法小规模放大制备SiO2@SiO2核壳微球。通过调节pH、温度、甲醛和尿素的浓度以及搅拌速率解决小规模放大制备过程中的二次成核、团聚、包覆不均匀等问题,制备出形貌和粒径均一的单分散SiO2@SiO2核壳微球。探究了壳层堆积致密性对核壳微球机械强度的影响,以及煅烧温度对表面形貌的影响。同时保持核壳投料比一定,控制反应终止时间及调节硅溶胶纳米粒子的粒径,实现了不同壳层厚度和孔径的SiO2@SiO2核壳微球的可控制备。产率达到10 g/批。并对放大制备的SiO2@SiO2核壳微球的色谱性能进行了表征。在反相色谱模式下利用所制备的SiO2@SiO2-C18核壳型色谱柱可实现对小分子和蛋白质的快速分离,并将其应用于BSA/Hela细胞/小鼠肝脏组织细胞的酶解液进行分离鉴定。与全多孔silica-C18毛细管色谱柱分离鉴定的结果相比,采用所制备的SiO2@SiO2-C18核壳型毛细管柱可鉴定出更多的蛋白质和多肽,表明所制备的核壳型色谱柱在于蛋白质组学复杂样品中蛋白质和多肽的分离鉴定中具有很好的应用价值。3.双相法制备SiO2@SiO2核壳微球采用双相法制备了壳层孔道结构呈放射状的SiO2@SiO2核壳微球。本章节依次探究了制备过程中反应时间、温度、搅拌速度、ODA用量等因素对二次成核的影响,以及核壳投料比对壳层厚度的影响。在最佳条件下,以甲苯为有机溶剂制备出了形貌规整的、具有放射状孔道的大孔核壳微球。4.SiO2@SiO2核壳微球在快速分离中的应用对双相法制备的SiO2@SiO2核壳微球利用十八烷基三氯硅烷进行改性,得到反相色谱填料。在反相色谱分离模式下,考察了该核壳型色谱柱对6种烷基苯、5种芳香醇同系物和7种整体蛋白的色谱分离性能。结果表明,采用所制备的SiO2@SiO2核壳型色谱柱可实现对小分子溶质和大分子蛋白的快速分离分析,对于小分子的分离,其理论塔板数可达16万块/m。表明所制备的SiO2@SiO2核壳型色谱柱具有极佳的柱效和优异的分离能力,可用于小分子和大分子的快速分离分析。