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由于金属-有机骨架(MOFs)具有比表面积大、结构和性质多样、溶剂和热稳定性良好、孔结构可调等优点,近年来被广泛地作为新型色谱分离介质。但是,金属-有机骨架在毛细管电动色谱和电色谱中的应用尚未见报道。本论文旨在探究金属-有机骨架在毛细管电动色谱和电色谱中的应用。主要研究内容和创新点如下:
(1)首次将室温搅拌合成的金属-有机骨架ZIF-8作为毛细管电色谱的假固定相,实现了对六种酚类化合物的基线分离。研究发现ZIF-8能够很好地满足作为假固定相的要求。在含1% v/v甲醇的磷酸钠缓冲溶液(20 mM,pH9.2)中加入200 mg L-1 ZIF-8,六种酚类异构体在4 min内即可实现基线分离。5次重复分离酚类化合物的保留时间和峰面积的相对标准偏差分别是0.2~1.1%和4.5~9.7%。此外,详细考察了ZIF-8浓度、缓冲溶液pH值和浓度对分离的影响。结果表明,ZIF-8是一种非常有应用前景的假固定相。
(2)首次将金属-有机骨架CAU-1与聚甲基丙烯酸酯的复合材料(CAU-1@PMMA)作为毛细管开管电色谱的固定相。研究发现,CAU-1在多种缓冲溶液中均能够稳定的存在。它的掺杂不仅使开管柱的比表面积和电渗流增加,还降低了聚甲基丙烯酸酯基质的疏水性,最终锝到的CAU-1@PMMA开管柱在分离两组酸性化合物时相比PMMA开管柱具有更高的柱效、更大的柱容量以及更短的分离时间。此外,CAU-1的掺杂还提高了碱性磺胺类药物的分离度。对于CAU-1@PMMA开管柱,电渗流的日内、日间和同一批次相对标准偏差依次为0.3%、0.4%和2.2%,表现出较好的重现性。该工作首次将MOFs复合材料作为电色谱的固定相,并研究了MOFs复合材料作为电色谱固定相的优势,表明MOFs作为电色谱固定相具有一定的前景。