论文部分内容阅读
金属有机框架材料(MOFs)是一类由金属或金属簇中心与有机官能团通过共价键结合形成的具有规则孔道或孔穴结构的有机-无机杂化晶态多孔材料。由于其具有比表面积大、孔径大小可调、结构及功能多样、热稳定性和化学稳定性高等特点,近年来MOFs在分离科学领域中的应用受到了科研工作者们的广泛关注。毛细管电色谱(CEC)兼具毛细管电泳的高效、高分辨能力以及高效液相色谱的高选择性,已广泛应用于各类分析物的分离。从MOFs的结构、性能和CEC的分离机理可知,其作为涂层材料有可能提高CEC的分离能力。鉴于此,本学位论文在前人研究工作的基础上,围绕MOFs涂层毛细管的制备以及其在开管毛细管电色谱(OT-CEC)中的应用,开展了以下创新性研究工作:1.发展了一种以ZIF-8涂层毛细管为分离通道在无需切换缓冲溶液的条件下同时分离两类不同种类目标化合物(阳离子和中性化合物)的一维OT-CEC新方法。2.以具有类DNA双螺旋结构的手性MOF JLU-Liu23作为涂层材料通过物理涂覆方法制备了JLU-Liu23涂层毛细管并以其为分离通道建立了分离单胺类神经递质及其结构类似物对映体的OT-CEC新方法。3.在室温条件下,通过原位生长、层层自组装方法制备了手性MOF AlaZnCl涂层毛细管并以其为分离通道实现了两种胺类药物对映体以及四种单胺类神经递质对映体的分离。4.以ZnO纳米颗粒为成核试剂发展了一种原位快速制备手性MOF[Zn(s-nip)2]n涂层毛细管的技术,并以所制备的手性MOF[Zn(s-nip)2]n涂层毛细管为分离通道建立了分离对映体以及同分异构体的OT-CEC新方法。本学位论文共分为六章:第一章:本章对手性分离的基本概念、手性分离的意义以及手性分离的基本原理进行了概述;对CEC的基本概念、发展进程以及其固定相种类进行了介绍;对MOFs的研究进展、合成方法以及其在色谱中应用进行了综述。第二章:本章发展了一种以ZIF-8涂层毛细管为分离通道在无需切换缓冲溶液的条件下同时分离两类不同种类目标化合物的一维OT-CEC新方法。在最佳条件下,以ZIF-8涂层毛细管为分离通道,六种阳离子分析物(单胺类神经递质及其类似物)和四种中性分析物(黄酮类化合物)在一次运行中即可实现同时基线分离。十种目标分析物迁移时间的日内、日间和柱间相对标准偏差(RSDs)分别为0.11-0.87%、0.54-2.04%和2.00-6.89%。十种分析物峰面积的日内、日间和柱间RSDs分别为0.70-4.45%、1.33-6.20%和2.27-11.88%。该方法已成功应用于尿液中十种目标分析物的分离和测定。第三章:本章首次将具有类DNA双螺旋结构的手性MOF JLU-Liu23作为手性固定相建立了分离单胺类神经递质及其结构类似物对映体的OT-CEC新方法。由于JLU-Liu23独特的类DNA双螺旋结构,可使肾上腺素、异丙肾上腺素、脱氧肾上腺素以及特布他林对映体获得良好的分离效果。对JLU-Liu23涂层毛细管的稳定性和重现性进行了考察,分析物迁移时间的日内、日间和柱间RSDs分别为0.3-0.6%、0.8-2.2%和3.5-6.5%;且该JLU-Liu23涂层毛细管连续运行80次后分离效率未见明显下降。第四章:本章在室温条件下通过原位生长、层层自组装方法制备了手性MOF AlaZnCl涂层毛细管,并通过扫描电子显微镜(SEM)、粉末X-射线衍射(PXRD)、流动电势(SP)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对所制备的涂层毛细管进行了表征。以AlaZnCl涂层毛细管为分离通道建立了分离胺类药物特布他林和卡维地洛对映体以及单胺类神经递质肾上腺素、异丙肾上腺素、去甲肾上腺素和脱氧肾上腺素对映体的OT-CEC新方法。对Ala ZnCl涂层毛细管的稳定性和重现性进行了考察,分析物迁移时间的日内、日间和柱间RSDs均小于5%,该AlaZnCl涂层毛细管连续运行100次后分离效率未见明显下降。第五章:本章以ZnO纳米颗粒为成核试剂发展了一种在毛细管内原位快速合成手性MOF[Zn(s-nip)2]n的新方法,该方法可在1 h内成功制备手性MOF[Zn(s-nip)2]n涂层毛细管。以[Zn(s-nip)2]n涂层毛细管为分离通道实现了单胺类神经递质肾上腺素、异丙肾上腺素和脱氧肾上腺素对映体,麻黄碱和伪麻黄碱,硝基酚同分异构体以及双酚A类似物的分离。对[Zn(s-nip)2]n涂层毛细管的稳定性和重现性进行了考察:分析物迁移时间的日内、日间和柱间RSDs分别为0.8-2.1%、0.3-3.2%和3.2-9.3%;且该[Zn(s-nip)2]n涂层毛细管连续运行260次后分离效率未见明显下降。第六章:结论