亲水色谱因其在极性化合物的分离上比正相色谱和反相色谱有更大的优势,在分离领域受到研究者们越来越多的关注。到目前为止,研究者已经研究出了一系列的亲水色谱柱用于分离极性化合物的分离,但在某些领域的应用还是有限(如代谢组学和蛋白质组学等)。其主要问题是,一方面,亲水色谱材料亲水性不高,对于一些难分离的复杂样品不能达到较理想的分离效果;另一方面,强亲水性材料种类少、整体柱制备方法复杂,可供研究人员的选择有限。有机-无机杂化整体柱,结合了有机、无机整体柱各自的优点,既含有机械强度高、稳定性好的无机基质部分,也含有易于修饰功能单体的有机部分,可以制备出反相、疏水、亲水、离子交换等多种模式的整体柱,在整体柱的制备及应用上都具有很大的优势。在这些研究问题的基础上,发展新型色谱柱是很有必要也是非常有意义的,本文结合亲水色谱与杂化整体柱,以亲水有机-无机杂化整体柱为研究对象,通过合成和选择更强亲水性的有机单体、发展制备过程简单重现性好的制备方法,制备了三类强亲水性的整体柱,论文主要内容如下:1、以合成的双子磺酸甜菜碱为单体,采用溶胶凝胶一锅法制备了一种强亲水型整体柱,仔细探索了整体柱的优化制备条件,得到了结构均一且通透性良好的整体柱。并对其化学性质,形貌结构,机械稳定性等物理化学性质进行了详细表征,结果表明双子磺酸甜菜碱基成功引入,且整体柱形貌结构致密均一,稳定性高。进一步采用纳升液相对柱子进行了色谱性能的研究,结果表明该整体柱具有显著的亲水分离能力,对核苷、碱基、酰胺、酚类以都显示出了很好的分离效果,最后整体柱成功应用于复杂蛋白水解多肽的分离。2、以甲基丙烯酸二甲氨乙酯、磺酸丁内酯为单体、POSS-MA为交联剂,采用“一锅法”成功制备了一种磺酸甜菜碱功能化的POSS基质整体柱。该方法实现了原位磺酸基甜菜碱的引入,免单体合成,节省了合成过程中大量有机溶剂的消耗,环境友好。对其化学性质、形貌结构、机械稳定性等物理化学性质进行了表征,结果表明甜菜碱成功引入,并具有均一结构,进一步色谱性能研究表明该整体柱具有优异亲水性能,成功实现了对核苷、碱基、酰胺、酚类、苯甲酸类等极性小分子的高效分离。3、为了进一步验证上一章中制备方法的的普适性和可靠性,改用乙烯基咪唑为单体,制备出了以咪唑甜菜碱为功能基的强亲水型的杂化柱(制备方法类似于氨乙酯柱),对整体柱的物理化学性能以及色谱性能都进行了详细表征,结果表明该方法稳定可靠,亲水性能好,成功应用于几类极性小分子的高效分离。