反相液相色谱中同系物保留过程中的等焓点

依据液相色谱中溶质计量置换保留模型，从理论上分别推导出了在反相高效液相色谱（RPLC）中同系物端基和重复结构单元对Z（1mol）溶剂化溶质被固定相吸附时，在其接触表面释放出溶剂的摩尔总数）与绝对温度倒数间的线性关系式。也从分子结构参数推导出了同系物端基对总焓变的贡献△Hi和同系物非端基（或链长）对总焓变的贡献△HsNc的表达式。从而建立了等焓点的坐标方程，阐明了等焓点的纵坐标相等是溶质在等焓点处的焓变为零，等焓点的横坐标是当流动相中有机溶剂的浓度为10％时同系物端基的保留焓变。它们的物理意义为在此点溶质的焓变相等。其各溶质自由能变的差别完全取决于熵变，并以实验数据对该坐标方程进行了验证，两者符合较好。还用分值△Hi和△HsNe对总焓变面△H进行了估算，其估算值与实验值符合程度尚可，其相对偏差小于±8％。

反相液相色谱中生物大分子保留自由能及相比的测定

依据液相色谱中溶质的计量置换保留模型 (SDM R)和反相液相色谱 (RPLC)中小分子溶质柱相比的热力学新定义 ,建立了准确测定生物大分子柱相比的理论模式和实验方法 ,准确测定了生物大分子的柱相比 .同时依据计量置换参数logI和Z具有热力学平衡常数的性质 ,并以logI和Z对 1/T作图呈线性为途径 ,解决了生物大分子色谱热力学研究中存在的三个难题 ,准确测定了七种标准蛋白质在RPLC保留过程中的自由能变 。

用芳香醇同系物研究疏水色谱的保留机理

首次研究了芳香醇同系物在疏水色谱 (HIC)中的保留行为。同系物的保留符合同系物规律。随绝对温度倒数的增加 ,保留值先增大而后减小 ,符合Van′tHoff曲线方程。用计量置换保留模型中的参数表征了同系物分子的性质 ,揭示了HIC中小分子的保留在本质上与反相色谱相同 ,均由非选择性疏水作用力所控制。证明了用中性小分子作为溶质研究HIC保留机理是一个新方法 。

在脂肪酸水流动相中小分子在反相高效液相色谱中的保留表征

在反相液相色谱 (RPLC)中用Snyder经验方程和计量置换保留模型 (SDM R)中的参数对溶质为脂肪醇同系物 ,流动相为脂肪酸同系物时溶质的保留行为进行了研究 ,结果表明用SDM R参数具有明显的优越性。另外 ,由于用Snyder经验公式中二参数之间的作图无法准确求得斜率 ,且其不具有明确的物理意义 ,而由SDM R二参数作图 ,不但能准确求得斜率j(与 1mol溶剂和固定相结合能有关的常数 ) ,而且j具有明确的物理意义并符合碳数规律 ,所以 ,参数j有可能用于RPLC中表征溶剂强度。由此得出 ,在RPLC中 ,对同一置换剂而言 ,随同系物溶质的Z(1mol溶剂化溶质被溶剂化固定相吸附时 ,从二者接触面释放出的置换剂分子数 )和logI(与 1mol溶质和固定相亲和势有关的常数 )值增大 ,它们的保留时间也增大 ;对同一溶质而言 ,随着在同系物置换剂中碳链的增长 ,Z和logI值的减小 ,它的保留时间也缩短。同时还可得出 ,随着同系物置换剂j值的减小 。

反相液相色谱中溶质保留参数间的定量关系研究

比较了Snyder经验公式中的K0w 与S和溶质计量置换保留模型 (SDM R)中溶质保留参数Z(1mol溶剂化溶质被溶剂化固定相吸附时 ,在其接触表面处释放出溶剂或置换剂的总摩尔数 )与lgI(与 1mol溶质对固定相的亲和势有关的常数 )之间的定量关系。SDM R中的两个参数间不仅对同系物溶质可以有很好的线性关系 ,而且对非同系物溶质也有很好的线性关系。其线性关系的好坏主要取决于这两个参数数值范围的大小 ,与文献中报告的线性关系取决于是否单因素影响溶质的保留和完全由统计学规律决定的结论不同。与Snyder经验公式中相对应的参数进行了比较 ,SDM R保留参数的线性范围比Snyder公式中参数的线性范围宽。

以离子液体作流动相添加剂高效液相色谱法分离辣椒素类生物碱

建立了以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BmimBF4)为流动相添加剂分离辣椒素类生物碱的方法及分离模型,探讨了其作用机理。考察了添加剂离子液体的种类、浓度、烷基链长度、柱温等因素的影响。结果显示以离液序列较高的阴离子离子液体作为置换剂,可明显改善此类生物碱的分析效果。离子液体的链长、浓度与组分保留因子的变化符合溶质计量置换保留模型(SDM-R),r>0.99,即分离作用过程完全符合溶质计量置换模型。

硫酸氢氯吡格雷异构体的手性拆分及其限量检查

采用卵类黏蛋白手性固定相键合硅胶(Ultron ES-OVM)色谱柱(150 mm×4.6 mm,5μm),建立手性固定相HPLC直接拆分硫酸氢氯吡格雷对映异构体和位置异构体的方法,并通过对溶质计量置换保留模型、热力学参数、熵焓驱动过程及影响色谱行为的因素等内容进行研究,对手性拆分过程进行探讨。经优化,确定色谱条件为:流动相0.02 mol/L磷酸二氢钾-乙腈(80∶20),流速0.8 mL/min,检测波长220 nm,柱温30℃。硫酸氢氯吡格雷的对映异构体和位置异构体之间的分离度均大于1.6;S-硫酸氢氯吡格雷、R-硫酸氢氯吡格雷及其各自位置异构体的定量限分别为0.115,0.102,0.118,0.106 mg/L,在0.33～20.68,0.63～40.20,0.32～20.20,0.31～19.28 mg/L浓度范围内线性关系良好;按外标法计算,加样回收率在98.2%～101.7%之间;RSD小于2.0%。经方法学验证,该方法可用于硫酸氢氯吡格雷异构体杂质含量测定。

用于蛋白同时复性及纯化的制备型装置中流动相用量的优化研究

在生物大分子的高效液相色谱分离中 ,由计量置换保留模型可得出生物大分子在色谱柱上的保留行为取决于流动相中置换剂的浓度的结论。据此提出了用于蛋白同时复性及纯化的制备型装置 (USRPP)中最小流动相用量的估算公式 ,并进一步得出在保持最小流动相用量不变的条件下 ,改变流动相流速和线性梯度时间几乎不影响制备型USRPP分离蛋白的分离度和复性效率的结论。该结论与实验结果一致。

分离过程中计量置换模型的研究进展

自２０世纪８０年代初反相色谱中的计量置换模型问世以来，引起了国内外色谱界的广泛关注．由于此模型有坚实的理论基础，经过这十几年的不断发展和创新，已广泛应用于化学、生物化学、分子生物学和基因工程中．简要介绍了液－固界面上的计量置换模型（ＳＤＭ）的概念、发展史及其新近的发展，包括了ＳＤＭ的理论基础，在物理化学、液相色谱、生物化学及分子生物学中重要的数学表达式及其应用．

维拉帕米对映体在纤维素氨基甲酸酯类手性柱上的拆分特性

目的研究维拉帕米对映体在氨基甲酸酯类(ChiralcelOJ)手性柱上的拆分特性和规律。方法色谱柱为ChiralcelOJ手性柱(250mm×4.6mm,10μm),流动相为正己烷-无水乙醇-三乙胺,紫外检测波长为236nm。用溶质计量置换保留模型考察固定相和流动相中置换剂强度对拆分的影响,同时考察三乙胺及温度对保留与拆分的影响。结果维拉帕米对映体在选定色谱条件下均得到了基线分离,置换剂无水乙醇、三乙胺及温度对各对映体拆分有不同的影响,分离度在三乙胺浓度为0.6%、柱温为15℃时出现极大值。结论溶质计量置换保留模型的计量置换参数lgI和Z值,可以分别表征ChiralcelOJ柱的拆分能力和各对映体空间效应,适当增加三乙胺浓度和适当提高柱温可以改善和提高拆分效果。

钙拮抗剂尼莫地平对映体在Chiralcel OJ柱上的拆分机理

采用高效液相色谱法(HPLC),在Chiralcel OJ手性柱上拆分尼莫地平。以正己烷-异丙醇为流动相,研究了异丙醇体积含量、流速及柱温对尼莫地平对映体拆分行为的影响。并结合溶质计量置换保留模型和热力学理论对尼莫地平的手性识别机理进行探讨。实验表明V(正己烷)∶V(异丙醇)=90∶10,流速0.6 mL/min,柱温25℃时,尼莫地平对映体可实现良好分离。在实验的异丙醇浓度范围内,前一个对映体lgI值和Z值均小于后一个对映体。热力学函数焓变和熵变之差为负值,分离对映体满足||ΔΔH0||>||ΔΔS0||,手性拆分过程为焓控过程。

精氨酸在Chiralcel OD-H和Chiralcel AD-H上的拆分比较

在Chiralcel OD-H和Chiralcel AD-H手性柱上分别研究了流动相中异丙醇含量及柱温对精氨酸手性分离的影响。并利用溶质计量保留置换模型(SDM-R)初步探讨了样品在Chiralcel OD-H和Chiralcel AD-H上的手性识别机理。

谷胱甘肽键合柱对蛋白的选择性研究

通过将谷胱甘肽键合到硅胶表面合成了同时具有弱阳离子交换(WCX)、疏水(HIC)和氢键作用的多功能色谱填料,该固定相在HIC和WCX模式下对蛋白都有很好的分离效果.实验通过计量置换保留模型对蛋白在谷胱甘肽键合柱上的色谱保留行为及机理进行了研究,结果发现,在流动相盐浓度较低时蛋白根据自身等电点高低通过静电作用力得以分离,而在高盐浓度下疏水和氢键作用力共同决定蛋白的保留.这种多作用力保留模式可有效提高色谱柱的选择性,尤其为蛋白质、多肽及氨基酸的高效分离提供新的解决思路.

流动相组成和温度对衍生化β-环糊精键合固定相拆分四种仲醇消旋体的影响

采用3,5-二甲苯基异氰酸酯衍生化β-环糊精键合固定相,以正己烷-脂肪醇为流动相,研究了脂肪醇结构及其浓度、柱温对2-苯基环己醇、2-萘基环己醇、4-三氟甲基-2-苯基环己醇以及3-(1-羟乙基)香豆素等四种仲醇手性拆分行为的影响.当流动相中醇的摩尔浓度相同时,异构体容量因子随脂肪醇碳链的增长而减小;柱温升高,异构体容量因子减小,而分离因子增大.用溶质的计量置换保留模型(SDM-R)和热力学理论对此现象进行了解释。

离子液体作流动相添加剂高效液相色谱法分离吲哚类生物碱

目的:建立以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐(C4minCl)为高效液相色谱流动相添加剂分离吲哚类生物碱的方法,探讨离子液体作用机理和分离效能。方法:利用离子液体作流动相添加剂,采用高效液相色谱法分离吲哚类生物碱,根据溶质计量置换保留模型(SDM-R)考察检测波长、有机相种类、传统添加剂、离子液体种类、烷基链长度、浓度和pH等因素对吲哚类生物碱保留因子、分离效果、对称性的影响,通过色谱参数研究保留过程和保留机制。结果:当离子液体作为流动相添加剂时,可明显改善此类生物碱的分离效果,缩短分析时间,减少色谱峰的拖尾,提高分离效能,当离子液体达到一定浓度时,其浓度与组分的保留值符合SDM-R的线性关系。结论:C4minCl的浓度与组分保留因子的变化符合SDM-R,且保留过程以竞争吸附为主。

对-羟基苯甲酸印迹整体柱识别机制研究

目的:采用原位热引发聚合法制备分子印迹整体柱,在高效液相色谱上考察印迹整体柱在不同色谱条件下分子印迹整体柱选择性的变化。利用计量置换模型对实验数据进行模拟,研究决定分子印迹整体柱选择性识别能力的主要因素。方法:以甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲苯和异辛烷为致孔剂,偶氮二异丁腈为引发剂,选择原位热引发聚合法,制备以对-羟基苯甲酸为模板的分子印迹整体柱。在高效液相色谱上考察印迹整体柱对模板分子的特异选择性;系统考察了向流动相中依次加入水、甲醇、乙醇和异丙醇4种强氢键竞争溶剂后对-羟基苯甲酸、邻-羟基苯甲酸和对-硝基苯甲酸容量因子的变化,利用计量置换模型对实验数据进行模拟。结果:制得的分子印迹整体柱对模板分子具有特异选择性;在流动相中加入强氢键竞争溶剂后,各种样品的容量因子以及印迹整体柱的选择性均降低;计量置换模型模拟结果显示lnk值用来表示分子印迹聚合物的分离效率,n值用来表示当溶质和印迹聚合物间的相互作用是氢键时,被分离样品和印迹聚合物之间相互作用的空间效应。结论:当强氢键竞争性溶剂加入流动相中时印迹聚合物孔穴结构的匹配性决定了印迹体系的特异识别能力。