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随着生命科学和环境化学对单一构型异构体需求的增长,手性分离越来越引起人们的广泛关注,已经成为分离领域研究的重点课题之一。因此,为检测生物和环境样品中痕量手性化合物及研究手性药物的药代动力学、临床药理学和环境毒理学作用,建立和发展一种灵敏、快速、高效的分离分析方法至关重要。毛细管电色谱(CEC)作为一种选择性好、柱效高、试剂消耗少、分析速度快的分离技术在此凸显其优越性。整体材料因制备方法简单、渗透性好、比表面积高等优点,成为一种前景广阔的CEC固定相。然而,商品化CEC的浓度检测灵敏度低,导致手性分离范围受限,无法满足现代手性分离科学发展的需要。以整体柱在线联用直接富集分离痕量手性化合物的技术未见报道。此外,常规水解溶胶.凝胶法在制备CEC手性整体柱时因步骤繁琐、耗时、柱寿命短等问题,在相当程度上限制了CEC手性分离技术的进一步发展,以非水溶胶-凝胶法原位制备手性整体固定相的方法迄今亦未见报道。本论文针对生物及环境样品中手性化合物分离和检测的需要,以CEC为依托,研究了去甲万古霉素(NVC)键合手性整体柱评价的新方法,建立了C8富集柱与NVC手性整体柱在线偶联样品预富集的新技术,提出了室温下基于非水溶胶-凝胶反应原位制备手性整体固定相的新方法,并应用于生物样品中痕量手性化合物的分析。本论文的主要内容和创新点表现在以下几个方面:
1、研究了NVC键合手性整体柱评价的新方法,发现该种柱子在CEC两种模式下均具有优良的分离性能。在极性有机模式下,实现了普萘洛尔和烯丙洛尔对映体的分离,且电渗流(EOF)在8.0 kV电压时达到2.4×10-4 cm2V-1s-1。连续平行测量7次,EOF的相对标准偏差为0.4%;连续3天测量,EOF的相对标准偏差为3.4%;不同批次整体柱间,EOF的相对标准偏差为10.2%。在反相模式下,成功分离了吲哒帕胺、安息香、沙利度胺和华法令四种对映体。其中,沙利度胺对映体的柱效达到132737和42265塔板/米,分离度超过5.78。EOF在10.0 kV电压时达到2.4×10-4cm2 V-1s-1。在两种模式下产生的EOF均比文献报道的数值大,且单根NVC键合手性整体柱可以连续使用600次以上。上述初步研究表明,NVC键合手性整体柱具有EOF更大、分离度更好、柱效更高、柱寿命更长的优点,具有较好的应用前景。
2、建立了硅胶基质C8整体柱与NVC手性整体柱在线偶联样品预富集的新技术。通过巧妙地选用C8-NVC联用的氟化乙丙烯接口,成功实现了人体尿液和Sprague-Dawley大鼠给药后的血清中痕量沙利度胺对映体的分析。在优化的实验条件下进样34.8 mm,(R)-和(S)-沙利度胺异构体的检测灵敏度分别提高278和298倍,且两异构体的浓度在0.5~50 mg L-1范围内与峰面积呈良好的线性,检出限分别为90 μg L-1和94 μg L-1。对10 mg L-1的沙利度胺对映体连续5次进样,迁移时间和峰高的相对标准偏差分别为0.8%~0.9%和1.1%~2.3%。结果表明,C8-NVC整体柱在线偶联样品预富集技术具有操作简便、灵敏度高、实验成本低、环境友好等优点。
3、提出了基于非水溶胶-凝胶反应室温下原位制备手性整体固定相的新方法,为遇水反应或水溶性差的单体参与反应提供了一种新思路。NVC与(3-异氰酸酯基丙基)-三乙氧基硅烷先通过热引发聚合(70℃,6 h),然后在室温条件下加入到四甲氧基硅烷(TMOS)与甲酸(HCOOH)组成的非水溶胶-凝胶反应液中(TMOS/HCOOH,1:2,v/v),以CTAB为致孔剂,制备了含有NVC官能团的有机-无机杂化手性整体固定相。整个过程仅需24 h,极大地缩短了手性整体固定相的制备周期。并利用该反应的特点和影响因素,推断出非水溶胶-凝胶原位聚合法制备手性整体固定相的机理。该方法具有反应条件温和、简便、快速、经济的特点,在液相及CEC固定相制备领域有较好的发展潜力。