甲基丙烯酸 假固定相电动色谱的特性
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凝胶色谱法固定相类别
凝胶色谱法是一种常用的分离和纯化生物大分子(如蛋白质、核酸、多糖等)的方法。
在凝胶色谱法中,固定相通常是指填充在色谱柱中的凝胶材料,根据凝胶材料的性质和来源,可以将固定相分为几类:
1. 天然来源的固定相,包括淀粉、琼脂糖、琼脂糖琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶等,这些凝胶通常来源于天然物质的提取和加工,具有较好的生物相容性和分离效果。
2. 合成的固定相,包括聚丙烯酰胺凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等,这些凝胶是通过化学合成得到的,具有较好的稳定性和可控性,可以根据需要进行改性。
3. 亲和层析固定相,这类固定相是通过特定配体与目标生物大分子之间的亲和作用来实现分离纯化,常见的亲和层析固定相包括Ni-NTA琼脂糖、蛋白A/G琼脂糖等。
4. 双亲性固定相,这类固定相同时具有亲水性和疏水性,常用于分离具有不同亲水性的生物大分子。
总的来说,凝胶色谱法的固定相类别多种多样,选择合适的固定相可以根据待分离生物大分子的性质和分离要求来确定,以达到最佳的分离效果。
甲基丙烯酸光固化一、甲基丙烯酸的概述甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)是一种无色透明液体,具有刺激性气味,常温常压下易挥发。
它是一种重要的有机化学品,在医药、涂料、塑料等领域广泛应用。
二、甲基丙烯酸的性质1. 物理性质甲基丙烯酸为无色透明液体,具有刺激性气味,密度为1.02 g/cm³,沸点为162℃,闪点为57℃。
它可以溶于水、乙醇、丙酮等极性溶剂。
2. 化学性质甲基丙烯酸可被氧化剂氧化成二甲基亚砜和二甲基碳酰胺等。
它与苯胺反应生成N-苄基甲基丙烯酰胺。
在碱催化下与环氧乙烷反应可以得到环氧乙基甲基丙烯酸。
三、光固化技术光固化技术是指在光线或紫外线的作用下,使涂层或粘合剂在短时间内固化成膜的一种技术。
它具有快速、高效、环保等优点,因此在涂料、印刷、电子、医疗等领域得到广泛应用。
四、甲基丙烯酸的光固化1. 光引发剂光引发剂是光固化过程中不可或缺的一部分。
它们能够吸收紫外线或可见光,并将其转换为活性自由基或离子,从而引发聚合反应。
常用的光引发剂包括苯甲酰丙酮(Benzophenone)、二异丙基二甲基吡咯烷酮(Irgacure 651)等。
2. 聚合反应甲基丙烯酸可以与其他单体进行自由基聚合反应,形成交联聚合物。
常用的单体包括乙二醇二丙烯酸酯(EBPADMA)、三乙烯基异氰尿酸酯(TEIC)等。
3. 光固化条件在进行甲基丙烯酸的光固化时,需要考虑到光源强度、波长、光引发剂的浓度等因素。
通常使用紫外线灯或LED灯作为光源,波长在300-400 nm之间。
此外,还需要控制反应温度、时间等因素。
五、甲基丙烯酸的应用1. 医疗领域甲基丙烯酸可以用于制备口腔修复材料、人工眼角膜等医疗材料。
2. 涂料领域甲基丙烯酸可以用于制备UV固化涂料、电镀底漆等。
3. 塑料领域甲基丙烯酸可以与其他单体进行共聚反应,形成具有优异性能的聚合物材料。
4. 电子领域甲基丙烯酸可以用于制备光学薄膜、显示器背板等电子材料。
分类号:学校代码:10426密级:学号:2015010051硕士学位论文MASTER DEGREE THESIS新型咪唑类亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能评价作者:杨晨曦指导教师:仇汝臣学科专业:化学工程与技术专业代码:081700研究方向:绿色化学工艺2018年4月1日新型咪唑类亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能评价摘要作为一种新型的色谱分离手段,亲水作用色谱(HILIC)克服了正相色谱(NPLC)和反相色谱(RPLC)在极性化合物分离方面的不足,为极性及亲水性化合物的分离分析提供了一个可替代的选择。
固定相材料是色谱技术的核心,其性能对色谱柱的选择性和分离度有着决定性的作用。
在球形硅胶表面进行功能化修饰得到具有不同功能基团的分离材料是现今HILIC固定相制备的主要途径之一。
本文基于以上研究背景,成功制备出三类新型咪唑类HILIC固定相,并对其色谱分离性能与分离机理进行了考察。
本文的主要研究内容如下:将N-(3-氨基丙基)咪唑键合于3-氯丙基硅胶,得到一种新型氨基咪唑类HILIC固定相(SilprAprImCl),然后通过离子交换成功制备出另外两种具有不同阴离子配位的HILIC固定相(SilprAprImBF4和SilprAprImTf2N),在HILIC 模式下对上述固定相的色谱分离性能进行评测,结果表明:除了1种糖醛酸外,SilprAprImCl可识别包括糖类化合物、核苷和碱基等26种极性化合物。
另外还发现该固定相具有典型的HILIC保留特征。
柱温的变化、阴离子(Cl-,BF4-和Tf2N-)的不同对分析物的保留也均有不同程度的影响。
对实际样品低聚果糖的测试表明该固定相比于商品化氨基柱表现出更好地分离效果,表明了其在寡糖分析方面具有良好的应用潜能。
通过两种方法合成N,N-二甲氨基丙基咪唑,将其键合于3-氯丙基硅胶上,得到一种N,N-二甲基咪唑类离子液体型HILIC固定相(SilprDMAprImCl),在HILIC模式下对该固定相的色谱分离性能进行评测,结果表明:除了胸苷和尿嘧啶未成功分离,SilprDMAprImCl可识别包括糖类化合物、核苷和碱基等24种极性化合物,且同样为典型的HILIC保留特征。
聚乙二醇二甲基丙烯酸酯整体柱固相萃取-高效液相色谱法测定血清中卡马西平和10-羟基卡马西平李娜;陈雪蕾;张磊;张倩影;安壮壮;孙鑫;王曼曼;徐厚君【摘要】使用乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)在注射器中构筑固相萃取整体柱,并结合高效液相色谱法,建立了测定血清中卡马西平(CBZ)和10-羟基卡马西平(MHD)的分析方法.实验考察了反应温度和反应时间对整体柱萃取性能的影响和淋洗溶液种类、洗脱溶液种类及体积对固相萃取的影响.在优化条件下,该固相萃取柱对血清中CBZ和MHD能够有效富集、净化.对0.02~40 μg/mL CBZ和0.05~ 100 μg/mL MHD标准溶液进行分析,结果表明,在各自的范围内CBZ和MHD线性关系良好,相关系数(r)均为0.999.CBZ和MHD的检出限分别为0.004μg/mL和0.01 μg/mL;在3个加标水平下,CBZ和MHD的平均回收率分别为92.7%和94.2%,日内(n=3)和日间(n=3)RSD≤6.1%.该固相萃取柱批内(n=3)和批间(n=5)RSD≤5.3%,反复使用8次的RSD≤5.8%.该法简单、高效,适用于癫痫患者血清中CBZ和MHD的测定.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2018(036)011【总页数】7页(P1105-1111)【关键词】高效液相色谱;固相萃取;聚合物整体柱;乙二醇二甲基丙烯酸酯;卡马西平;10-羟基卡马西平;血清【作者】李娜;陈雪蕾;张磊;张倩影;安壮壮;孙鑫;王曼曼;徐厚君【作者单位】华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210;华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210;华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210;华北理工大学附属医院,河北唐山063000;华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210;华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210;华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210;华北理工大学公共卫生学院,河北唐山063210【正文语种】中文【中图分类】O658癫痫是一种由多种原因引起脑部神经元突发性异常放电的慢性疾病,是神经系统疾病中仅次于脑血管疾病的第二大顽症[1]。
毛细管气相色谱法分析甲基丙烯酸甲酯中的阻聚剂卢志琴;刘海珍;查文明【摘要】The polymerization inhibitor in methyl methacrylate, 2,4- dimethy1-6-tert-butyl phenol was analyzed by capillary gas chromatography. The method is simple and accurate. The best vaporization temperature,column temperature and flow rate of carrier gas were selected. The recovery is 99%~102% rationed by external standard method. The coefficient of variation is 0.6%.%本文采用毛细管气相色谱法测定甲基丙烯酸甲酯中的阻聚剂--2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚,操作简便,结果准确.实验选择了最佳汽化温度、柱温和载气流速.外标法定量,回收率可达99%~102%,变异系数为0.6%.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2011(025)002【总页数】3页(P28-29,36)【关键词】甲基丙烯酸甲酯;气相色谱;2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚【作者】卢志琴;刘海珍;查文明【作者单位】张家港出入境检验检疫局,江苏,张家港,215600;张家港出入境检验检疫局,江苏,张家港,215600;张家港出入境检验检疫局,江苏,张家港,215600【正文语种】中文【中图分类】O657.8Abstract:The polymerization inhibitor in methyl methacrylate,2,4-dimethyl-6-tert-butyl phenol was analyzed by capillary gaschromatography.Themethod is simple and accurate.The best vaporization temperature,column temperature and flow rate of carrier gas were selected.The recovery is 99%~102%rationed by external standard method.The coefficientof variation is 0.6%.Key words:methylmethacrylate;gas chromatography;2,4-dimethyl-6-tert-butyl phenol甲基丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,常用作有机玻璃单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、润滑剂等。
色谱柱固定相色谱柱固定相,是指固定在色谱柱内壁的化学元素或化合物。
固定相是色谱分离的关键之一,对色谱柱的分离性能有着重要的影响。
一、固定相种类1.硅胶固定相硅胶固定相是一种常见的无定型材料,在色谱柱中的应用比较广泛。
硅胶固定相具有强吸附性和选择性,特别是对极性化合物的分离具有良好的效果。
2.聚合物固定相聚合物固定相是以聚合物为基础,利用交联网络固定在色谱柱内壁上。
聚合物固定相具有化学惰性、热稳定性好、强度高等特点,适用于分离非极性和弱极性化合物。
3.矽胶固定相矽胶固定相是一种常见的亲水性固定相。
它是以硅酸酯为基础,固定在色谱柱内壁。
矽胶固定相具有化学稳定性、亲水性强、表面积大等特点,适用于分离极性化合物。
4.金属氧化物固定相金属氧化物固定相是一种具有吸附性和离子交换性质的固定相。
金属氧化物固定相的种类较多,如氧化硅、氧化铝等。
金属氧化物固定相具有射电稳定性好、化学稳定性及选择性强等特点,适用于分离有机物和无机物的混合物。
二、固定相的选择1.选择合适的固定相在进行色谱分离时,首先需要选择一种适合的固定相。
一般来说,根据待分离的样品,选用具有良好的结构选择性及物化功能的固定相,以达到最佳分离效果。
2.考虑固定相容性在选择固定相时,还需要考虑固定相的稳定性和兼容性。
若固定相与待分离的目标物质具有反应性,会导致固定相的损坏和失活。
因此需要选择稳定性强、兼容性好的固定相。
3.考虑初始状态在选择固定相的同时,需要考虑固定相的初始状态。
不同种类的固定相具有不同的初始状态,如表面积、孔径大小、表面活性等。
对于一些需要实现特殊的色谱分离机制的分析,选择具有特定表面活性的固定相能够更好地提高分离效果。
总之,选择一种合适的固定相是影响色谱分离效率的重要因素。
根据不同的分析原理和待分离的目标物质,合理选择固定相可以达到最佳的分离效果。
卡波姆凝胶色谱
卡波姆(Carbomer)是一种聚合物,由丙烯酸和甲基丙烯酸通过共聚反应制得,通常具有较高的分子量。
卡波姆凝胶是一种以卡波姆为基质的凝胶,它具有良好的生物相容性和生物可降解性,常用于医疗和生物技术领域。
在色谱技术中,卡波姆凝胶可以作为一种固定相,用于制备色谱柱。
这种色谱柱通常用于液相色谱(HPLC)或凝胶渗透色谱(GPC)等分析技术。
卡波姆凝胶色谱柱的特点包括:
1. 多孔性:卡波姆凝胶具有多孔结构,可以提供较大的比表面积,有助于提高色谱柱的分离效率。
2. 亲水性:卡波姆凝胶具有亲水性,适用于水相或含水溶剂系统的色谱分析。
3. 稳定性:卡波姆凝胶在广泛的pH和温度范围内具有良好的化学稳定性,适用于不同条件下的分析。
4. 可调节性:通过改变卡波姆凝胶的制备条件,可以调整其孔径大小和分布,从而优化色谱柱的性能。
5. 生物相容性:由于卡波姆凝胶的生物相容性,它也可以用于生物样品的分析,如蛋白质、核酸等。
卡波姆凝胶色谱柱适用于多种分析应用,包括药物分析、生物分子分离、环境样品检测等。
在使用卡波姆凝胶色谱柱时,需要根据样品的性质和分析要求选择合适的流动相和色谱条件,以实现有效的分离和分析。
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江苏三益科技有限公司甲基丙烯酸简介甲基丙烯酸,中文别名:异丁烯酸;MAA;α-甲基丙烯酸;2-甲基丙烯酸,英文名称:Methacrylic acid.主要用途:1.用于有机合成,及聚合物制备、可用作合成橡胶的原料。
2.用于制造热固性涂料、合成橡胶、织物处理剂、等。
是制造丙烯酸酯溶剂型及乳液型胶黏剂的交联单体,用以提高胶黏剂的粘接强度及稳定性。
3.用于制造涂料、绝缘材料、粘合剂和离子交换树脂4.用作有机试剂重要的有机化工原料和聚合物的中间体。
其最重要的衍生产品甲基丙烯酸甲酯生产的有机玻璃可用于飞机和民用建筑的窗户,也可加工成纽扣,太阳滤光镜和汽车灯透镜等;生产的涂料具有优越的悬浮、流变和耐久特性;制成的粘结剂可用于金属、皮革、塑料和建筑材料的粘合;甲基丙烯酸酯聚合物乳液用作织物整理剂和抗静电剂。
另外,甲基丙烯酸还可作为合成橡胶的原料。
制造树脂和塑料、高分子聚合物,制造酯类,例如,钢化玻璃——甲基丙烯酸甲酯。
健康危害:侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品对鼻、喉有刺激性;高浓度接触可能引起肺部改变。
对皮肤有刺激性,可致灼伤。
眼接触可致灼伤,造成永久性损害。
慢性影响:可能引起肺、肝、肾损害。
对皮肤有致敏性,致敏后,即使接触极低水平的本品,也能引起皮肤刺痒和皮疹。
防护措施呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩带防毒面具。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
防护服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。
注意个人清洁卫生。
急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,立即用水冲洗至少15分钟。
若有灼伤,就医治疗。
眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。
就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
必要时进行人工呼吸。
就医。
食入:误服者给饮大量温水,催吐,就医。
灭火方法:雾状水、二氧化碳、砂土、泡沫。
江苏三益科技有限公司专业从事医药中间体、农药中间体、染料中间体三大系列产品的制造。
2015年4月Vol.33No.4April2015ChineseJournalofChromatography403 407研究论文DOI:10.3724/SP.J.1123.2014.12045∗通讯联系人.E⁃mail:yuhuacao64@gmail.com(曹玉华);gqcao59@126.com(曹光群).基金项目:国家自然科学基金项目(21174056,21405133).收稿日期:2014⁃12⁃31聚(苯乙烯⁃co⁃甲基丙烯酸)自组装胶束假固定相电动色谱的特性马新宇1,㊀倪鑫炯1,㊀卢㊀婕1,㊀邢晓平2,㊀曹玉华1∗,㊀曹光群1∗(1.江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122;2.盐城工学院化学与生物工程学院,江苏盐城224051)摘要:研究了两亲性无规共聚物聚(苯乙烯⁃co⁃甲基丙烯酸)(P(St⁃co⁃MAA))(单体摩尔比分别为6ʒ4和7ʒ3)自组装胶束的物理化学性质,及其作为假固定相(PSP)的胶束电动色谱性能㊂测定了聚合物胶束的临界胶束浓度(CMC),对胶束内核微环境的极性㊁表面电荷密度和流体力学直径等微结构参数进行了表征,对时间窗口㊁亚甲基选择性等电动色谱参数进行了测定,并与聚(甲基丙烯酸甲酯⁃co⁃甲基丙烯酸)(P(MMA⁃co⁃MAA))胶束㊁十二烷基硫酸钠(SDS)胶束体系进行了比较;利用线性溶剂化能关系(LSER)研究了聚合物PSP的选择性差异㊂结果表明:P(St⁃co⁃MAA)体系具有最小的CMC㊁最宽的时间窗口和最好的亚甲基选择性;LSER表明,疏水作用是决定聚合物PSP选择性的最主要因素,氢键酸度其次,特别是P(St⁃co⁃MAA)(单体摩尔比7ʒ3)体系具有最高的作用参数,显示了该PSP具有较高的分离选择性㊂关键词:胶束电动色谱;两亲性无规共聚物;假固定相;线性溶剂化能关系中图分类号:O658㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1000⁃8713(2015)04⁃0403⁃05Electrokineticchromatographicpropertiesofamphiphiliccopolymerpoly(styrene⁃co⁃methacrylicacid)self⁃assembledmicellepseudostationaryphaseMAXinyu1,NIXinjiong1,LUJie1,XINGXiaoping2,CAOYuhua1∗,CAOGuangqun1∗(1.SchoolofChemicalandMaterialEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;2.ChemicalandBiologicalEngineeringCollege,YanchengInstituteofTechnology,Yancheng224051,China)Abstract:Theamphiphiliccopolymerpoly(styrene⁃co⁃methacrylicacid)(P(St⁃co⁃MAA))withmolarratiosof6ʒ4and7ʒ3self⁃assembledtoformmicelles.Thepolymericmicelleswereusedaspseudostationaryphase(PSP)inmicellarelectrokineticchromatography(MEKC).TheirphysicochemicalpropertiesandMEKCperformancewereinvestigatedaswellinthepres⁃entwork.Thecriticalmicelleconcentration(CMC),polarity,surfacechargedensityandhydrodynamicdiameterwereusedtocharacterizethesolutionphysicochemicalproperties,whilethemethylenegroupselectivitywasevaluatedwithn⁃alkylphenonehomologousseries.Thetimewindowandlinearsolvationenergyrelationship(LSER)analysiswereusedtocharac⁃terizetheMEKCretentionbehaviorandtheselectivity.Allofthesewerecomparedwithpoly(methylmethacrylate⁃co⁃methacrylicacid)(P(MMA⁃co⁃MAA))withthemolarratioof7ʒ3andsodiumdodecylsulfate(SDS)micellarsystems.TheresultsshowedthatP(St⁃co⁃MAA)systemhadtheminimumCMC,thewidesttimewindowandthebestmethylenegroupselectivi⁃ty.LSERanalysisresultsshowedthatthehydrophobiceffectwasthemostimportantinteractionbetweensolutesandPSPs,andthehydrogen⁃bondingaciditywasthesecondsignificantfactoronselectivityandMEKCretentionbehavior.P(St⁃co⁃MAA)system,especiallywiththemolarratioof7ʒ3,hadthehighesteffectiveparameterinLSERandshowedahighseparationselectiv⁃ityofPSP.色谱第33卷Keywords:micellarelectrokineticchromatography(MEKC);amphiphilicrandomcopolymer;pseudostationaryphase(PSP);linearsolvationenergyrelationships(LSER)㊀㊀胶束电动色谱法(MEKC,micellarelectroki⁃neticchromatography)最初由Terabe等[1]在毛细管区带电泳基础上引入十二烷基硫酸钠(SDS)胶束作为假固定相(PSP)而建立㊂MEKC对中性及带电物质均具有良好的分离能力㊂然而,离子型表面活性剂由于其临界胶束浓度(CMC)大㊁胶束结构易受外部环境影响㊁对强疏水性物质增溶量低等一系列问题使其作为PSP在MEKC中存在一定的局限性㊂㊀㊀两亲性无规共聚物因疏水单体的疏水作用和亲水单体的静电斥力作用能自组装形成胶束[2]㊂Palmer等[3]将聚(2⁃丙烯酰胺基⁃2⁃甲基丙烷磺酸钠⁃co⁃二氢胆甾醇丙烯酸酯)作为PSP用于MEKC,在138s内分离了12种多环芳烃㊂文献[4-8]也报道过其他聚合物PSP能提供良好的分离性能,但是所用单体结构比较复杂,市场上很难买到㊂本课题组[9,10]合成了两亲性无规共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯⁃co⁃甲基丙烯酸)(P(MMA⁃co⁃MAA)),采用溶解法一步自组装形成胶束,将其作为PSP成功分离了8种糖皮质类激素㊂㊀㊀虽然无规共聚物作为PSP拥有良好的分离性能,但是研究聚合物PSP的理化特性和微观结构的报道较少[11-15],线性溶剂化能关系(LSER,Linearsolvationenergyrelationships)[16,17]作为一种方法常被用来研究固定相的保留机制[18-21]㊂本课题组[22]对P(MMA⁃co⁃MAA)自组装胶束作为PSP的理化性质和电动色谱特性进行了研究㊂两亲性聚合物的单体种类或比例均能影响聚合物胶束的微观结构和电动色谱特性,能为改变PSP的选择性提供路径㊂本文改变了无规聚合物的疏水单体,引入了疏水性更强的苯乙烯(St)代替甲基丙烯酸甲酯(MMA),对比研究聚(苯乙烯⁃co⁃甲基丙烯酸)(P(St⁃co⁃MAA))胶束(单体摩尔比分别为6ʒ4和7ʒ3)与P(MMA⁃co⁃MAA)胶束(单体摩尔比7ʒ3)的理化性质和电动色谱特征,以SDS胶束作为参比,测定胶束的CMC㊁内核极性㊁表面电荷密度㊁胶束粒径以及作为PSP的时间窗口和亚甲基选择性;并利用LSER研究了PSP的保留机制㊂1㊀实验部分1.1㊀仪器与试剂㊀㊀TH⁃3000型高效毛细管电泳仪(中国保定天惠分离科学研究所),熔融石英毛细管(河北永年光敏纤维厂,65cmˑ50μm,有效长度50cm);CaryEclipse荧光分光光度计(美国瓦里安有限公司);ZetaPALS电位及纳米粒度分析仪(美国布鲁克海文公司);JEM⁃2100透射电子显微镜(日本);Milli⁃QReference超纯水机(美国Millipore公司)㊂㊀㊀苯乙酮㊁苯丙酮㊁苯丁酮㊁苯戊酮㊁苯己酮㊁苯癸酮㊁芘(J&K公司)㊂苯㊁甲苯㊁联苯㊁苄醇㊁4⁃硝基苯胺㊁萘㊁二苯甲酮㊁苯胺㊁乙酰苯胺㊁苯甲酸甲酯㊁硝基苯㊁苯甲醛㊁4⁃甲基苯胺㊁4⁃氯硝基苯㊁苯乙醇㊁4⁃硝基甲苯㊁3⁃硝基甲苯㊁2⁃硝基甲苯㊁十二烷基硫酸钠㊁硼砂㊁氢氧化钠(分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司);P(St⁃co⁃MAA)(St与MAA单体摩尔比分别为7ʒ3和6ʒ4,单体比例经核磁共振氢谱(1H⁃NMR)测定后计算得到,简称PSM7ʒ3和PSM6ʒ4)和P(MMA⁃co⁃MAA)(MMA与MAA单体摩尔比为7ʒ3,简称PMM7ʒ3)均为实验室自制[9],经凝胶渗透色谱(GPC)测定,数均相对分子质量(Mn)分别为64900㊁69100㊁54300,多分散度分别为1 26㊁1 19㊁1 17㊂1.2㊀溶液的制备㊀㊀称取3种无规共聚物适量,分别加入0 1mol/LNaOH中,缓慢搅拌至溶液均匀透明,加入固体硼酸调节pH,配制成7 5g/L的运行缓冲溶液(pH9 2);称取适量SDS加入0 1mol/L的硼砂缓冲液中,配制成7 5g/L的运行缓冲溶液(pH9 2);称取适量苯㊁甲苯㊁联苯㊁苄醇㊁萘㊁4⁃硝基苯胺㊁二苯甲酮㊁苯胺㊁乙酰苯胺㊁苯甲酸甲酯㊁硝基苯㊁苯甲醛㊁4⁃甲基苯胺㊁4⁃氯硝基苯㊁苯乙醇㊁4⁃硝基甲苯㊁3⁃硝基甲苯㊁2⁃硝基甲苯㊁苯乙酮㊁苯丙酮㊁苯丁酮㊁苯戊酮㊁苯己酮㊁苯癸酮,分别加甲醇溶解,配制成24种5g/L的标准储备液,于4ħ冰箱内避光保存,使用时用甲醇稀释成不同浓度的标准溶液;称取适量PMM7ʒ3㊁PSM7ʒ3㊁PSM6ʒ4㊁SDS,分别用芘饱和的0 1mol/LNaOH溶液溶解,配制成一系列不同浓度的溶液,浓度范围均为0 0001 10g/L,加入硼酸调节pH至9 2,室温下振荡过夜,静置24h后测定芘荧光光谱㊂1.3㊀实验方法㊀㊀MEKC运行条件:运行电压25kV;柱温25ħ;电动进样3s/20kV;紫外检测波长254nm㊂毛细管在每天使用前及两次运行之间分别用超纯水㊁0 1mol/LNaOH㊁运行缓冲溶液各冲洗5min㊂所有溶㊃404㊃㊀第4期马新宇,等:聚(苯乙烯⁃co⁃甲基丙烯酸)自组装胶束假固定相电动色谱的特性液在使用前均用0 45μm微孔滤膜过滤后使用㊂㊀㊀芘荧光探针法测定CMC及胶束内核极性:荧光扫描的激发波长为335nm,激发狭缝和发射狭缝均设置为3 0nm,扫描345 450nm范围内的芘发射光谱,扫描速度为500nm/min,样品池厚1cm㊂芘的稳态荧光光谱有5个峰,其第一峰(373nm)和第三峰(384nm)的峰强之比(I1/I3)反映了芘所在微环境的极性,I1/I3越大,微环境极性越小㊂测试一系列不同浓度(c)的样品,绘制I1/I3与lgc曲线,取其一阶导函数极大值处确定I1/I3的S形曲线的拐点,其相应的聚合物浓度为CMC㊂㊀㊀Zeta电位测定方法:在25ħ下,将5mL待测的胶束溶液注入进样口,平行测定5次,取平均值㊂㊀㊀透射电子显微镜(TEM)表征:3种无规共聚物溶液分别滴在覆有碳膜的电镜铜网表面,室温下自然干燥后表征㊂2㊀结果与讨论2.1㊀物理化学性质和胶束微结构㊀㊀CMC表明了两亲性聚合物分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度;胶束内核的微极性则影响溶质在PSP中的保留㊂PSP的内核极性过小,疏水性强溶质容易被保留,其迁移时间接近PSP的迁移时间,造成分离困难㊁耗时;PSP的内核极性过大,会使疏水性溶质的保留变弱,分离选择性差㊂因此,PSP的CMC和微极性对分离具有重要意义㊂表1中,无规共聚物胶束的CMC均比SDS的CMC值[23]小1 2个数量级;SDS㊁PSM7ʒ3㊁PSM6ʒ4㊁PMM7ʒ3的内核极性依次增大㊂原因是SDS的疏水基团是烷基链;PSM7ʒ3和PSM6ʒ4中的疏水单体是苯乙烯,且前者的苯乙烯的单体摩尔比大于后者;PMM7ʒ3中的疏水单体是甲基丙烯酸甲酯㊂说明内核极性随着疏水基团极性的增大而增大,随疏水单体比例的增大而减小;随着疏水单体的极性减小或疏水单元单体比的增加,疏水作用增强,易于胶束化,导致无规共聚物胶束的CMC减小㊂㊀㊀PSP的表面电荷密度和流体动力学直径决定了电泳迁移率,影响其时间窗口㊁峰容量和分离度[24]㊂负表面电荷密度大㊁胶束直径小会使与电渗流反方向的PSP电泳迁移率变大,从而扩大时间窗口,显著提高系统的峰容量和分离度㊂表面电荷密度可以由Zeta电位间接测定,从表1看出SDS的负Zeta电位最大,PMM7ʒ3㊁PSM6ʒ4㊁PSM7ʒ3的负Zeta电位依次减小㊂㊀㊀图1为3种PSP胶束的TEM图,可以看出3种无规共聚物均自组装成球形胶束,PSM6ʒ4由直表1㊀PSP的物理化学性质以及电动色谱特性Table1㊀PhysicochemicalandMEKCpropertiesofPSPsPSPCMC/(10-3g/L)PolarityZetapotential/mVμeo/(10-4cm2/(Vs))μep/(10-4cm2/(Vs))TimewindowMethylenegroupselectivity(αCH2)SDS240㊀1.05-51.96.12-3.822.652.39(0.06)(1.50)(0.00)(0.00)(0.02)PMM7ʒ360.01.37-39.03.95-2.362.491.90(0.09)(1.03)(0.00)(0.00)(0.01)PSM6ʒ42.851.16-37.44.55-3.263.532.18(0.09)(1.29)(0.00)(0.00)(0.11)PSM7ʒ31.051.10-35.34.27-3.214.042.42(0.10)(0.83)(0.00)(0.00)(0.01)㊀μeo:theelectroosmoticmobilityofthesystem;μep:theelectrophoreticmobilityofthePSP.Timewindow=tmc/teo;tmc:elutiontimeofthePSPforeachseparation;teo:migrationtimeofacetonitrile.Thevalueinthebracketisthestandarddeviation.图1㊀(a)PSM6ʒ4㊁(b)PSM7ʒ3和(c)PMM7ʒ3自组装胶束的TEM图Fig.1㊀TEMimagesofpolymericmicellesself⁃assembledby(a)PMM7ʒ3,(b)PSM7ʒ3and(c)PSM6ʒ4㊃504㊃色谱第33卷径为15nm左右的较小胶束汇聚成直径为50 80nm的大胶束(见图1a);PSM7ʒ3较小胶束的直径在9nm左右,汇聚成的大胶束直径为30 50nm(见图1b);PMM7ʒ3较小胶束的直径集中在20nm左右,汇聚成的大胶束直径为100 200nm(见图1c)㊂PSM7ʒ3的胶束直径最小,因为其内核极性最小㊁外壳静电斥力大,因此聚合物胶束聚集紧密;其次是PSM6ʒ4;PMMA7ʒ3的胶束直径最大㊂胶束的直径与疏水单体的疏水作用和亲水单体的静电斥力相关㊂疏水作用使内核聚集紧密,这与疏水单体的极性以及聚合物中单体摩尔比有直接关系㊂2.2㊀电动色谱性能㊀㊀时间窗口的定义是tmc/teo,其中tmc和teo分别是PSP与电渗流的迁移时间,与电渗迁移率μeo(使用甲醇作为标记物来确定)和PSP的电泳迁移率μep(使用苯癸酮作为标记物确定)有关㊂中性溶质的洗脱时间介于teo与tmc之间,因此电动色谱受到时间窗口的限制㊂表1中,PSM7ʒ3的时间窗口最宽,其次是PSM6ʒ4,PSM胶束系统的分析窗口均大于SDS胶束体系,PMM7ʒ3的时间窗口最窄㊂无规共聚物PSP的疏水单体极性小,疏水单体比例高,对扩宽时间窗口有利㊂㊀㊀亚甲基选择性(αCH2)用于测量PSP的选择性,αCH2是通过计算由一组同系正构烷基苯酮的logk(k是溶质的保留因子)与其烷基链长度(n)所做回归线的斜率而得到[17]㊂αCH2值大表示PSP对疏水性物质的选择性好㊂从表1看出,PSM7ʒ3的αCH2最大,依次是SDS和PSM6ʒ4,PMM7ʒ3最小㊂虽然PSM7ʒ3的内核极性大于SDS,但其αCH2大于SDS,说明PSM7ʒ3作为PSP对非极性物质的选择性要大于SDS胶束㊂2.3㊀LSER分析㊀㊀在MEKC中,溶质的分离主要依靠其在与水相和PSP之间[25-27]的分配,LSER定量描述了PSP的疏水性㊁PSP与溶质之间的氢键作用和偶极作用等方面的信息,LSER[16,17]可表达为:logk=mVx+rR2+sπH2+aðαH2+bðβH2+c其中自变量是溶质分子的描述符;Vx是McGowan特征常数(cm3/mol);R2是剩余摩尔折光率(cm3/10);πH2是溶质的偶极矩/极化率;ðαH2是溶质的有效氢键酸度;ðβH2是溶质的有效氢键碱度㊂系统常数m㊁r㊁s㊁a㊁b㊁c可通过对一系列已知描述符溶质的logk作多元线性回归分析而确定㊂表2列举了23种化合物用来构建LSER模型,表3中23种化合物的互相关矩阵(r)小于0 8㊂在浓度㊁pH㊁离子强度均相同的条件下,4种PSP的回归统计量见表4㊂c项与相比直接相关,即当相比减小时,常数变得更小(更负),这对所有溶质的影响程度相同,因此该项对选择性无影响㊂表2㊀测试溶质的各项描述符Table2㊀DescriptorsofthetestsolutesSoluteVxR2πH2ðαH2ðβH2Benzene0.71640.6100.520.000.14Toluene0.85730.6010.520.000.14Biphenyl1.32421.3600.990.000.22Benzylalcohol0.91600.8030.870.330.56Naphthalene1.08541.3400.920.000.204⁃Nitroaniline0.99041.2201.910.420.38Benzophenone1.48081.4471.500.000.50Aniline0.81620.9550.960.260.50Acetanilide1.11370.8701.400.500.67Methylbenzoate1.07260.7330.850.000.46Nitrobenzene0.89100.8711.110.000.28Benzaldehyde0.87300.8201.000.000.394⁃Methylaniline0.95710.9230.950.230.454⁃Chloronitrobenzene1.01300.9801.170.000.25Phenethylalcohol1.05690.8110.910.300.644⁃Nitrotoluene1.03200.8701.110.000.283⁃Nitrotoluene1.03200.8741.100.000.252⁃Nitrotoluene1.03200.8661.110.000.27Acetophenone1.01390.8181.010.000.48Propiophenone1.15500.8040.950.000.51Butyrophenone1.29600.7970.950.000.50Valerophenone1.43700.7950.950.000.50表3㊀测试溶质的相关性矩阵Table3㊀Descriptorsofthecross⁃correlationmatrixofthetestsolutesCross⁃correlationmatrix(r)VxR2πH2ðαH2ðβH2Vx1.00----R20.581.00---πH20.270.421.00--ðαH2-0.060.060.601.00-ðβH20.32-0.190.330.491.00㊀㊀mVx项表示由于疏水作用引起的自由能变化,m值表示水相与PSP相之间内聚力的差异㊂从表4可见m值均为正,且是5个系数中最大的,表明疏水作用是溶质与PSP之间最主要的作用;PSM7ʒ3的m值最大,其次是SDS和PSM6ʒ4,PMM7ʒ3的m值最小㊂这与αCH2的规律是一致的,说明聚合物PSP的极性越小,其与溶质的疏水作用越强,m值越大㊂㊀㊀b值表示PSP与水相之间氢键酸度的差异㊂由表4可知b均为负值,说明PSP的氢键酸度比水相弱㊂b值的绝对值仅次于m值,是影响PSP选择性的第二大因素㊂PSM7ʒ3的绝对值最大,PSM6ʒ4,㊃604㊃㊀第4期马新宇,等:聚(苯乙烯⁃co⁃甲基丙烯酸)自组装胶束假固定相电动色谱的特性SDS和PMM7ʒ3依次减小㊂a值表示PSP与水相间氢键碱度的差异,PSM7ʒ3㊁PSM6ʒ4和SDS的a值均为负值,说明3种PSP接受质子氢的能力均小于水;而PMM7ʒ3的a值为正,说明PMM7ʒ3接受质子氢的能力大于水㊂PMM7ʒ3㊁PSM6ʒ4㊁SDS㊁PMM7ʒ3的a值的绝对值依次减小㊂综上所述,氢键作用对PSM7ʒ3的影响最大,其次分别为PSM6ʒ4㊁SDS和PMM7ʒ3㊂㊀㊀r值表示溶质的π和n电子作用在水相与PSP之间的差异㊂从表4可见r值均为正,PSM7ʒ3的r值最大,PSM6ʒ4㊁PMM7ʒ3和SDS的r值依次减小,说明溶质的π和n电子与PSP和水相之间的作用差异依次减小,这与溶质的π和n电子与硫⁃氧键㊁碳⁃氧双键㊁苯环之间相互作用依次增强有关㊂s值表示溶质在水相和PSP之间发生偶极⁃偶极和偶极⁃诱导偶极作用的差异,表4中s均为负值,说明溶质更易与水相发生偶极⁃偶极和偶极⁃诱导偶极作用㊂s值的绝对值也是PSM7ʒ3最大,PSM6ʒ4㊁SDS和PMM7ʒ3依次减小,说明在pH9 2的碱性条件下羰基㊁酯基不易与溶质发生偶极⁃偶极和偶极⁃诱导偶极作用㊂表4㊀4种PSP的LSER模型参数Table4㊀LSERmodelsforPSPsPSPcmrsabR2SDS-1.942.640.46-0.43-0.26-1.590.9900(0.07)(0.10)(0.08)(0.06)(0.13)(0.13)PMM7ʒ3-2.281.450.67-0.140.14-1.420.9459(0.12)(0.17)(0.13)(0.09)(0.20)(0.21)PSM6ʒ4-2.302.360.80-0.55-0.35-1.840.9813(0.10)(0.14)(0.11)(0.08)(0.18)(0.18)PSM7ʒ3-2.442.790.83-0.62-0.47-2.140.9820(0.12)(0.17)(0.14)(0.09)(0.20)(0.21)㊀Thevalueinthebracketisthestandarddeviation.3㊀结论㊀㊀P(St⁃co⁃MAA)体系与SDS胶束体系和P(MMA⁃co⁃MAA)体系相比,具有极性更小的疏水单元㊁最小的临界胶束浓度㊁最大的时间窗口㊁最大的亚甲基选择性㊂LSER研究表明,疏水作用和氢键酸度作用是影响PSP选择性的最主要因素,最大的作用参数表明P(St⁃co⁃MAA)体系的PSP具有较大的选择性,且疏水单元单体摩尔比增大更有利㊂参考文献:[1]㊀TerabeS,OtsukaK,IchikawaK,etal.AnalChem,1984,56(1):111[2]㊀LiuXY,KimJS,WuJ,etal.Macromolecules,2005,38(16):6749[3]㊀ShiW,PalmerCP.JSepSci,2002,25(8):543[4]㊀PalmerCP,McNairHM.JMicrocolumnSep,1992,4(6):509[5]㊀PalmerCP,KhaledMY,McNairHM.HRC⁃JHighResChrom,1992,15(11):756[6]㊀PalmerCP,TerabeS.JMicrocolumnSep,1996,8(2):115[7]㊀GaoJJ,LatepN,GeY,etal.JSepSci,2013,36:1575[8]㊀NiXJ,XingXP,CaoYH,etal.JChromatogrA,2014,1370:263[9]㊀WangBN,NiXJ,YuMJ,etal.JChromatogrA,2012,1245:190[10]㊀XuXJ,NiXJ,CaoYH,etal.Electrophoresis,2014,35:827[11]㊀AhmedHH,AhlstromDM,ArslanH,etal.JChromatogrA,2012,1236:207[12]㊀AkbayC,AhmedHH,ArslanH,etal.Talanta,2012,99:441[13]㊀LuJ,NiXJ,CaoYH,etal.JChromatogrA,2014,1359:296[14]㊀LiH,DingGS,YueCY,etal.Electrophoresis,2012,33:2012[15]㊀AhlstromDM,HoyosYM,ArslanH,etal.JChromatogrA,2010,1217:375[16]㊀RosésM,BoschE.AnalChimActa,1993,274(1):147[17]㊀AbrahamMH,Andonian⁃HaftvanJ,WhitingGS,etal.JChemSoc,PerkinTrans2,1994:1777[18]㊀LiuZ,ZouHF,YeML,etal.JChromatogrA,1999,863:69[19]㊀SykoraD,RídkáK,TesarováE,etal.JChromatogrA,2014,1371:220[20]㊀UlrichN,MühlenbergcJ,SchüürmannG,etal.JChroma⁃togrA,2014,1324:96[21]㊀SchusterG,LindnerW.JChromatogrA,2013,1301:91[22]㊀NiXJ,ZhuoXL,XuXJ,etal.JChromatogrA,2014,1365:2195[23]㊀PhillipsJN.TransFaradaySoc,1955,51:561[24]㊀TanakaN,GoodellH,KargerBL.JChromatogrA,1978,158:233[25]㊀PotocekB,ChmelaE,MaichelB,etal.AnalChem,2000,72(1):74[26]㊀AkbayC,AgbariaRA,WarnerIM.Electrophoresis,2005,26(2):426[27]㊀AhmedHH,AhlstromDM,ArslanH,etal.JChromatogrA,2012,1236:207㊃704㊃。