金功能化硅基手性色谱柱的制备及应用

摘要

手性药物对映体在药理方面具有很大的差异，因此对对映体的分离一直备受关注。高效液相色谱法因其高效、快速、准确，被广泛应用于对映体的分离。为了增加手性固定相的种类，改善传统硅胶基质液相色谱(HPLC)填料的手性拆分能力和分离选择性，克服硅胶机械强度低、比表面积和样品上载量有限的缺陷，本论文将纳米粒子引入传统固定相，研究和开发了新型手性固定相并应用于手性药物对映体的分离。本论文分以下几个部分:
　　(1)以氯金酸为原料，化学还原法制备金纳米粒子(Au NPs)(粒径60±10 nm)，利用生长法合成了以硅胶为核，Au NPs为壳的SiO2@Au复合材料，并详细研究了还原剂比例、Au NPs的用量等因素对Au壳形成的影响，从而得出制备SiO2@Au核壳材料的最佳反应条件。然后将纤维素三-（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）采用化学涂敷法包裹于SiO2@Au表面，得到SiO2@Au-纤维素三-（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）手性固定相，并用于手性药物的分离。实验结果表明，此固定相在正相色谱模式下可以对黄烷酮(Rs=1.10)、布洛芬(Rs=2.20)、倍硫磷(Rs=1.20)等九种手性化合物进行有效分离。与涂敷的SiO2-纤维素三-（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）手性固定相相比，SiO2@Au-纤维素三-（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）手性固定相表现出更高的传质速率。
　　(2)以自制的SiO2@Au复合材料为基质，将巯基-β-环糊精(SH-β-CD)键合于Au NPs表面，制备得到β-CD改性的SiO2@Au核壳结构的手性固定相，并对其进行色谱评价。结果表明，该固定相可以有效地拆分普萘诺尔(Rs=3.67)、黄烷酮(Rs=1.47)、二嗪磷(Rs=1.18)等九种对映体。并研究了不同流动相的比例、盐浓度、pH值、柱温等对对映体拆分的影响。与β-CD改性的SiO2固定相相比，由于Au NPs的表面效应，SiO2@Au-SH-β-CD手性固定相表现出更快的传质和特殊的选择性。此外该固定相还可以作为亲水色谱固定相，用于极性和亲水性小分子化合物的分析与分离。
　　(3)以正硅酸乙酯为原料，采用凝胶-溶胶法在硅胶表面层层自组装纳米SiO2，制备SiO2@SiO2核壳材料，然后将纤维素三-（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）采用化学涂覆法包裹于SiO2@SiO2表面，制备得到SiO2@SiO2-纤维素三-（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）手性固定相，并对其进行色谱评价。结果表明，在正相色谱条件下，氯氰菊酯(Rs=1.88)、喹乙醇(Rs=1.54)、毒死蜱(Rs=1.73)等13种对映体得到有效的拆分。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 手性固定相的分类及应用

1．2．1 配体交换型手性固定相

1．2．2 环糊精类手性固定相

1．2．3 Pirkle型手性固定相

1．2．4 聚合物类手性固定相

1．2．5 多糖类手性固定相

1．2．6 蛋白质类手性固定相

1．2．7 大环抗生素类固定相

1．2．8 冠醚类手性固定相

1．3 纳米粒子在手性分离方面的应用

1．4 研究意义、目的和主要内容

第二章 纤维素涂敷型SiO2@Au手性固定相的制备及应用

2．1 引言

2．2 实验仪器与药品

2．2．1 实验仪器

2．2．2 实验药品

2．2．3 色谱条件与评价

2．3 金纳米粒子及核壳结构SiO2@Au的制备

2．3．1 金纳米粒子的制备

2．3．2 氨基硅胶的制备

2．3．3 核壳结构SiO2@Au的制备

2．4 纤维素涂敷型SiO2@Au手性固定相的制备

2．4．1 纤维素衍生物的制备

2．4．2 纤维素涂敷型手性固定相的制备

2．5 结果与讨论

2．5．1 金纳米粒子的制备及表征

2．5．2 SiO2@Au核壳材料的制备及表征

2．5．3 纤维素涂敷型SiO2@Au手性固定相的制备

2．6 纤维素涂敷型SiO2@Au手性固定相的评价

2．6．1 手性化合物的拆分

2．6．2 流动相的影响

2．6．3 与纤维素三-(3，5-二甲基苯基异氨基甲酸酯)涂敷型SiO2手性柱的对比

2．6．4 纤维素涂敷型SiO2@Au手性固定相的实际应用

2．7 本章小结

第三章 环糊精键合SiO2@Au手性固定相的制备及应用

3．1 引言

3．2 实验仪器与药品

3．2．1 实验仪器

3．2．2 实验药品

3．2．3 色谱条件与评价

3．3 巯基-β-CD的合成

3．3．1 6-OTs-β-CD的合成

3．3．2 合成巯基-β-CD

3．3．3 环糊精键合SiO2@Au手性固定相的制备

3．4 结果与讨论

3．4．1 巯基-β-CD的制备及表征

3．4．2 SiO2@Au-SH-β-CD手性固定相的制备及表征

3．5 SiO2@Au-SH-β-CD手性固定相的应用

3．5．1 手性化合物的拆分

3．5．2 流动相对二嗪磷的影响

3．5．3 流速对二嗪磷的影响

3．5．4 缓冲盐浓度的影响

3．5．5 pH值的影响

3．5．6 与β-CD-SiO2手性柱的对比

3．6 在亲水色谱模式下的保留行为

3．6．1 流动相中乙腈含量对保留时间的影响

3．6．2 温度对亲水性化合物保留时间的影响

3．7 本章小结

第四章 纤维素涂敷型SiO2@SiO2手性固定相的制备及应用

4．1 引言

4．2 实验仪器与药品

4．2．1 实验仪器

4．2．2 实验药品

4．2．3 色谱条件与评价

4．3 纤维素涂敷型SiO2@SiO2核壳手性固定相的制备

4．3．1 SiO2@SiO2核壳材料的制备

4．3．2 纤维素涂敷型SiO2@SiO2手性固定相的制备

4．4 结果与讨论

4．4．1 核壳结构SiO2@SiO2的表征

4．4．2 流动相比例的影响

4．4．3 不同样品分离的最优条件

4．5 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

致谢

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