超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用.pdf
《超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用.pdf(13页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 年 月 专论与综述:收稿日期:通讯联系人:(),:基金项目:国家自然科学基金项目();大连化物所青岛能源所融合基金();山东省 重点研 发计 划():();();()超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用宋春颖,金高娃,俞东萍,夏东海,丰 静,郭志谋,梁鑫淼(中国科学院大连化学物理研究所,中国科学院分离分析化学重点实验室,辽宁 大连;中国科学院大学,北京;赣江中药创新中心,江西 南昌)摘要:超临界流体色谱()是以超临界流体为流动相的一种色谱方法。最广泛使用的流动相为,可以与多种极性有机溶剂混匀,这种广泛的混溶性使得 流动相的极性能够扩展至比正相色谱()和反相色谱()流动相更宽的范围。
2、流动相兼容的特点决定了固定相的多样性,几乎液相色谱所有的固定相都可以应用在 上,既包括 常用到的 等非极性固定相,也包括 常用到的硅胶等极性固定相。分析物的选择范围也得到了有效扩展,从脂类化合物逐渐发展到黄酮、皂苷及多肽等极性化合物。在 中,分析物的分离效果更依赖于固定相的选择。在沿用 固定相的基础上,研究者也在不断地开发更适合 的专属固定相。多种多样的固定相共同推进了 在多个领域的应用,如制药、食品、环境以及天然产物等。其中天然产物因成分复杂且大多成分含量甚微而成为最有挑战的分离对象之一。得益于仪器的进步以及相关理论体系的健全,的优势逐渐显现,利用 分离天然产物的应用也在日益增多。在过去的
3、年里,已经发展成一种被广泛使用的高效分离技术。本文先简单地描述了 的特点优势以及发展过程,然后对近 年来 固定相的种类以及在天然产物上的应用进行了综述,并对 未来的发展做出了展望。关键词:超临界流体色谱;非手性固定相;天然产物的分离;综述中图分类号:文献标识码:,(,;,;,):()(),第 期宋春颖,等:超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用 ,;,()(),;,;引用本文:宋春颖,金高娃,俞东萍,夏东海,丰静,郭志谋,梁鑫淼 超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用 色谱,():,():色谱第 卷:();超临界流体色谱(,)是为了扩宽高效液相色谱()的应用范围而发展起来的一种
4、绿色环保高效的柱色谱技术,。是最常用流动相,可以与不同极性的有机溶剂混匀。流动相兼容的特点决定了固定相种类的丰富性,几乎液相色谱上所有的固定相都可以应用在 上,有效拓宽了分析物的极性范围,使得 在制药、食品、环境以及天然产物等多个领域发挥重要作用。其中天然产物的分离分析是科研领域有挑战的方向之一,因为成分复杂且大多数含量甚微,需要更加优异的色谱技术来解决分离和定量困难的问题。得益于仪器的进步,的优势逐渐显现,利用 分离天然产物的趋势也在日益增加,。本文从超临界流体的特殊性质及 的发展过程等方面介绍了 的研究进展,并综述了 固定相在过去 年的发展以及在天然产物中的应用,以期增加科研人员图 的分离
5、原理 ()图 二氧化碳的相图 对 的了解,促进 的发展。超临界流体色谱 超临界流体色谱是使用超过临界温度和临界压力的流体作为流动相进行分析的一种色谱技术。采用超临界流体作为流动相,相对动力学性质介于气体和液体之间。扩散系数和黏度系数与气体近似,密度与液体近似,因此 综合了高溶解性和高扩散性的优势。如图 所示,从分离模式的角度分析,与 非常类似,流动相都发挥着重要作用,不仅体现在分析物会直接溶解于流动相中,还体现在流动相会与分析物竞争固定相表面,从而影响分析物与固定相之间的相互作用。但同 所用的液体流动相相比,超临界流体的黏度低,扩散快,表面张力小,样品在 上的分离速度更快。超临界流体是高度可压
6、缩的,流动相密度对分析物保留的影响很大。因此在 中,柱温和背压是调整分析物保留的重要参数。增加背压,流动相的密度会变大,溶解能力增强,保留时间缩短。柱温会带来双重的影响,一方面升高温度会降低流动相的密度,削弱溶解能力,保留时间延长;另一方面升高温度可增加分析物分子的能量,保留时间缩短。尽管可以通过调节溶剂密度来改变化合物的保留,但是并不能充分改变溶剂的极性。目前使用最多的超临界流体是,从图 的相图可以看出,它的临界条件较温和(临界温度 ,临界压力 ),更重要的是 具有很好的互溶性,能够与强极性有机溶剂(甚至是微量水)混溶。这样的性质使得 流动相的极性范围得到了真正的改善,能够扩展至比正相色谱(
7、)和反相色谱()更宽的范围。除了上述独特的性质外,基于 的流动相还可以兼容多种固定相。在 中,根据色谱模式的不同,固定相的划分比较明确,如硅胶柱只适用于,而 色谱柱只能应用于。但是在 中,色谱柱的极性范围可以从 色谱柱逐渐过渡到硅胶柱。另外得益于商品化 仪器的发展,其稳定性、重复性和精密性显著提升,逐渐变成主流的柱色谱技术之一,在多种分离场景下表现出超越 第 期宋春颖,等:超临界流体色谱固定相的发展及在天然产物中的应用 的分离能力。应用 分离样品时,首先要了解分析物的性质,一般认为可以溶于常见有机溶剂的化合物就可以通过 分析。为了科学严谨地表明能应用于 分析物的适用范围,汇总了不同类型的化合物
8、在 上的保留,发现弱极性到中等极性的化合物更适合 的分析。根据分析物的极性以及分离要求,挑选出最有潜力的固定相进行后续实验。为了得到合适的保留时间和理想的选择性,一般需要加入助溶剂以及添加剂。常用的助溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇以及乙腈等,为了提高选择性,也会选择两种或多种常见的助溶剂混合使用。分析物的酸碱性会影响色谱峰的形状。一般来说,当分析物为酸性时,会选择甲酸、三氟乙酸等作为添加剂;当分析物为碱性时,会选择添加三乙胺、氨水等来改善峰形。有时为了增加流动相的极性以及改善分析物的峰形,会选择少量水作为添加剂。在实验操作中,也会通过调节背压、柱温等参数来获得更好的分离效果。固定相的发展 应用初期
9、,毛细管柱是主要的固定相,对很多物质的保留都有限制。而后随着仪器的发展,固定相逐渐从毛细管柱过渡到常规填充柱,体现出应用于 的分析物的极性范围也在不断扩大。但是早期并没有专门为 研发的固定相,而是延续使用 的固定相。了解分析物的性质与色谱柱表面基团之间的相互作用对于选择最合适的固定相很有必要。选择极性柱,如硅胶柱、氰基、氨基和丙二醇键合相时,以正相模式进行分离,应用对象以极性化合物为主(生物碱、黄酮等)。而当选择非极性和疏水性色谱柱,如、柱以及苯基柱,则以反相模式运行,应用对象以非极性化合物为主(脂肪酸、脂溶性维生素等)。当 的发展越来越成熟后,科研人员不再满足于继续沿用 的色谱柱。年,乙基吡
10、啶()固定相的出现为发展适合 的固定相提供了新的思路。的保留机理主要有 个:吡啶基团与固定相上的硅醇基的氢键作用使固定相活性降低;质子化后的吡啶与分析物中带正电的基团之间的电荷排斥作用;中性吡啶基对硅胶固定相活性位点的立体屏蔽效应。在使用过程中发现,同其他色谱柱相比,对碱性化合物的拖尾有很好的抑制效果,同时在分离酸性和中性化合物时也可以提供良好的选择性。随后,公司相继推出了多款性能更优异的 键合相,包括、和 等,满足了更多分离体系的需求。公司也合成了 款专用于 的固定相,等利用线性溶剂化能量关系模型研究了以上色谱柱的保留机理,以方便使用者根据分析物的特点选择合适的固定相类型。与此同时,科研人员
11、也在推出专门为 发展的键合相。如 等设计并合成了一系列含有氢键基团的杂环固定相,这些固定相很容易与分析物形成多点相互作用,其中 和 显示出与商品化固定相相当的色谱性能和通用性。更重要的是,等考虑了固定相结构对色谱性能和通用性的影响,提出了 固定相的设计原则:在保留含氮杂环的基础上,增加氢键等多种相互作用,以利于与分析物形成多个吸附位点。该观点为后续 固定相的设计提出了思路和方向。等合成了一系列含有苯基的固定相并进行了吸附测试。观察到有机溶剂的吸附在很大程度上取决于键合相中极性官能团的存在,这些极性官能团影响固定相表面的疏水性和极性。等合成了 酰胺固定相,同硅胶柱或末端酰胺柱相比,该固定相对极性
12、化合物的保留较弱,但却表现出良好的选择性。等首次将两性离子亲水固定相应用在 上,并利用线性溶剂化能量关系模型对该色谱柱对化合物的保留进行分析,发现主要作用力来自氢键相互作用,保留特性与 接近。等设计合成了一种聚对苯二甲酸丁二醇酯的新型固定相,该固定相由平面芳香苯基和酯基单体单元组成,显示出对同分异构芳烃和类似化合物的优异识别能力。等设计合成了 种基于二氧化硅的聚乙烯吡啶固定相,与 和 相比具有更强的保留和更好的屏蔽残留硅醇基的作用。等合成并评价了一系列键合密度不同的 固定相,以扩大 的应用范围。同硅胶柱相比,该固定相虽然保留较弱,但选择性更加优异,可以区分不同烷基链、双键和顺反式结构的生物碱,
13、进一步证明了烷基固定相在提高 选择性方面的潜力。等合成了一系列具有不同取代基的苯基型固定相,利用线性溶剂化能量关系模型研究了这些固定相在 中的保留机制,并利色谱第 卷用 种酚类化合物研究色谱柱之间良好的正交性。等合成了 种混合模式的离子交换色谱柱,研究了碱性和两性离子分析物在 和 模式下的分离性能。结果显示,不同色谱模式下,离子交换作用都是主要作用力,并对碱性化合物表现出很好的分离效果。等在 中首次使用反相色谱 离子色谱()混合模式固定相,并将其应用于吲哚类生物碱的快速分离中。综合来看,上键合相的发展方向是多元化的,不局限于某种类型(以上固定相的汇总见表)。在键合相种类不断发展的过程中,色谱柱
14、的粒径也在逐渐向更小的方向发展。等在 和 上分别对比了粒径为 和 的完全多孔填充色谱柱的动力学性能以及归一化的压降随线速度的变化,结果表明两个规格的色谱柱在 上的动力学性能明显优于,但是两根色谱柱在 上的压降却低于,体现了超临界流体黏度低、扩散快的优势。另外在 上,的色谱柱最优线速度区间更大,即亚 小粒径色谱柱在高流速下依然保持高效分离的能力。同时为了将柱外效应降到最低,一般会将色谱柱的规格做到 或更大规格。目前亚 的材料可以与现有 仪器完美匹配,应用的场景也越来越多。等利用 的 色谱柱建立了快速的 方法来测定 种防晒剂的含量,并对一款市售防晒霜的成分进行了测定。等开发了一种用于 种雌激素衍生
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 临界 流体 色谱 固定 发展 天然 产物 中的 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。