化學(xué)鍵合相色法第1頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、化學(xué)鍵合相色譜的定義化學(xué)鍵合相色譜借助于化學(xué)反應(yīng)的方法將有機(jī)分子以共價(jià)鍵連接在色譜擔(dān)體上形成化學(xué)鍵合相，以化學(xué)鍵合相為固定相的色譜法稱為化學(xué)鍵合相色譜（bondedphasechromatography，BPC），簡(jiǎn)稱鍵合相色譜。第2頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、化學(xué)鍵合相的特點(diǎn)與液－液分配色譜相比，使用過(guò)程中固定相不流失，耐溶劑沖洗。與液－固吸附色譜相比，消除了擔(dān)體上的表面活性作用點(diǎn)，清除了某些可能的催化活性。表面改性靈活，容易獲得重復(fù)性產(chǎn)品?；瘜W(xué)性能穩(wěn)定，耐受范圍為pH2～8。熱穩(wěn)定性好，一般在70℃以下穩(wěn)定。載樣量大，比硅膠約高一個(gè)數(shù)量級(jí)。梯度洗脫平衡快。第3頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、化學(xué)鍵合相的穩(wěn)定性1．在較低pH值條件下（pH<2） 鍵合相中Si―O―Si鍵易受Lewis酸等親電試劑的進(jìn)攻而斷裂：2．化學(xué)鍵合固定相在較高pH值條件下的穩(wěn)定性（pH>9）鍵合相中Si―O―Si鍵很容易被KOH和NaOH這一類(lèi)強(qiáng)堿性親核試劑所切斷：

第4頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、化學(xué)鍵合相的分類(lèi)化學(xué)鍵合相的分類(lèi)可以有不同的依據(jù)。 按鍵合相的表面結(jié)構(gòu)：?jiǎn)畏肿渔I合和聚合鍵合； 按鍵合有機(jī)硅烷的官能團(tuán)：極性鍵合相、非極性鍵和相和離子交換鍵合相三種。第5頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、制備與評(píng)價(jià)1、化學(xué)鍵合相的制備2、常見(jiàn)的官能團(tuán)3、常用的鍵合相商品牌號(hào)4、化學(xué)鍵合相性能評(píng)價(jià)第6頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、化學(xué)鍵合相的制備要形成化學(xué)鍵合固定相，有兩個(gè)必要條件：所用的擔(dān)體材料應(yīng)有某種化學(xué)反應(yīng)活性，如硅膠、氧化鋁、硅藻土等表面都具有化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)，一般以硅膠最為理想的和常用。有機(jī)分子應(yīng)含有能與擔(dān)體表面發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)。第7頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、化學(xué)鍵合相的制備硅膠預(yù)處理

溶劑與試劑預(yù)處理

衍生化反應(yīng)

端基封尾

第8頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(1)硅膠的預(yù)處理在制備鍵合相時(shí)，首先作為擔(dān)體的硅膠需要酸處理，洗去制備、運(yùn)輸和保存過(guò)程中引入的污染物；除去表面層的金屬氧化物雜質(zhì)，如Na+、Ca2+、Al3+、Fe3+等；使表面的硅氧烷鍵打開(kāi)，形成盡可能多的自由羥基，有利于反應(yīng)。第9頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(1)硅膠的預(yù)處理酸處理酸處理可以用0.1mol/L的鹽酸，于90℃下浸泡24h，或以10%的鹽酸在回流狀態(tài)處理8h。中和中和，水洗至無(wú)Cl-，經(jīng)酸處理后的硅膠表面的羥基濃度已達(dá)到理論值8μmol/m2左右。干燥在200℃以下真空烘干除去物理吸附水，注意不得超過(guò)200℃，否則硅醇基脫水形成硅氧烷結(jié)構(gòu)。第10頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）溶劑與試劑預(yù)處理硅烷化試劑對(duì)水很敏感，使用前應(yīng)以蒸餾方式進(jìn)行純化或以玻璃棉將其中的懸浮物濾去。所使用的有機(jī)溶劑，必須進(jìn)行干燥。第11頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）衍生化反應(yīng)（1）Si－O－C鍵型（2）Si－N或Si－C鍵型（3）Si－O－Si－C鍵型第12頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一③Si－O－Si－C鍵型Si－O－Si－C鍵型是一類(lèi)目前占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的鍵合相類(lèi)型，具有良好的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，能在pH2～8的介質(zhì)中使用。這類(lèi)鍵合固定相是硅膠上的硅羥基與有機(jī)氯硅烷或有機(jī)氧硅烷試劑反應(yīng)而得。第13頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一單官能團(tuán)有機(jī)硅烷X通常為－Cl、－OH、－OCH3、－OC2H5等官能團(tuán)；R通常為直鏈或支鏈烷基、芳香基，如－CH3、－C4H9、－C8H17、－C18H37、苯基等，也可以是它們被不同的基團(tuán)取代后的衍生基團(tuán)，如－(CH2)2CN、－(CH2)2NH2、－(CH2)n－O－CH2－OH等。第14頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一雙官能團(tuán)有機(jī)硅烷雙官能團(tuán)化合物如R2SiX2可單獨(dú)形成線型或環(huán)狀有機(jī)硅氧烷。第15頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三官能團(tuán)有機(jī)硅烷 硅烷化試劑中三個(gè)X基團(tuán)都參與硅醇基反應(yīng)的可能性很小。三官能團(tuán)化合物如RSiX3反應(yīng)后的產(chǎn)物可水解進(jìn)一步形成硅羥基，進(jìn)而形成三維交聯(lián)化合物第16頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一硅烷化試劑的反應(yīng)活性為：RSiX3＞R2SiX2＞R3SiX。Si-O-Si-C：不水解，熱穩(wěn)定性好，在pH2~8范圍內(nèi)對(duì)水穩(wěn)定。第17頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一聚合層鍵合相在硅膠表面與硅烷化試劑反應(yīng)時(shí)加入一定量的水，即形成聚合物，可以制備較致密的鍵合層，從而更有效地掩蔽硅膠表面的硅羥基但若反應(yīng)控制不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)厚的聚合網(wǎng)，而引起傳質(zhì)較慢，柱效降低第18頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）端基封尾殘余的硅醇基會(huì)對(duì)鍵合相的分離性能產(chǎn)生一定影響，特別是在非極性鍵合相的情況下，硅醇基的存在會(huì)降低硅膠表面的疏水性，而對(duì)極性化合物或溶劑產(chǎn)生吸附，使鍵合相的分離性能改變。原因第19頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）端基封尾用氯化三甲基硅烷等試劑與硅膠表面的殘留硅醇基反應(yīng)，將殘留硅醇基封鎖起來(lái)的化學(xué)處理過(guò)程稱為端基封尾。定義第20頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）端基封尾為了進(jìn)一步消除殘留的游離硅醇基，一般在鍵合反應(yīng)后再用封尾劑鈍化，也可用十八烷基三氯硅烷再鍵合一次。方法最常用的封尾劑有三甲基氯硅烷（TMCS）和六甲基乙硅氧烷（HMDS）以外，現(xiàn)已研制出三甲基硅咪唑（TMSI）

第21頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三甲基氯硅烷十八烷基第22頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）端基封尾經(jīng)封尾處理的硅膠基質(zhì)固定相減小了溶質(zhì)與固定相之間的次級(jí)相互作用，使分離效果明顯改善?？筛纳茖?duì)極性化合物的吸附或拖尾；含碳量增高了，有利于不易保留化合物的分離；填料穩(wěn)定性好了，組分的保留時(shí)間重現(xiàn)性就好；如果待分析的樣品屬酸性或堿性的化合物，最好選用填料經(jīng)端基封尾的色譜柱。作用第23頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、常見(jiàn)的官能團(tuán)十八烷基硅烷鍵合硅膠(octyldecyl–silica)（ODS）苯基第24頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一氨基P158Table9-4氰基第25頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、常用的鍵合相商品牌號(hào)一個(gè)完整的色譜柱標(biāo)識(shí)包括：

色譜柱商品牌號(hào)，填料牌號(hào)，固定相種類(lèi)，柱長(zhǎng)×內(nèi)徑，填料粒徑；如：Phenomenex,Gemini,C18(150×4.6mm,5um)Agilent,Zorbax,Phenyl(150×4.6mm,5um)第26頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、常用的鍵合相商品牌號(hào)安捷倫公司（Agilent）Waters公司島津（Shimadzu）公司Merck公司第27頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一填料的品牌Zorbax?LiChrosorb?XTerra?Symmetry?Kromail?第28頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）Agilent公司Zorbax?由著名的色譜科學(xué)家Kirkland研制，并由杜邦公司所生產(chǎn)和銷(xiāo)售的系列色譜填料的注冊(cè)商標(biāo)?，F(xiàn)在，Zorbax的全部生產(chǎn)線已并入Agilent公司，所以Zorbax?亦全部轉(zhuǎn)入Agilent公司。另外還有LiChrosorb、LiChrospher等。

第29頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）Waters公司W(wǎng)aters公司是全球性的液相色譜、質(zhì)譜及相關(guān)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家，擁有實(shí)力雄厚的研究機(jī)構(gòu)和色譜柱生產(chǎn)廠，是唯一同時(shí)生產(chǎn)液相色譜儀器、化學(xué)品及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大液相色譜要素的專(zhuān)業(yè)廠商。第30頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一Waters公司旗下的色譜柱品牌有很多，如μBondapakTM，它是能經(jīng)歷20多年但性能基本上保持一致的HPLC色譜柱。XTerra?色譜柱使用的雜化顆粒技術(shù)突破了化學(xué)的極限,是Waters公司歷史上HPLC色譜柱銷(xiāo)售增長(zhǎng)最快的色譜柱家族，無(wú)論是藥物發(fā)現(xiàn)、藥物開(kāi)發(fā)，還是進(jìn)行藥物分離和純化，XTerra?雜化顆粒技術(shù)都受到制藥領(lǐng)域科學(xué)家的熱烈歡迎，并在2000年度為Waters贏得R&D100大獎(jiǎng)。第31頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）Merck公司德國(guó)默克公司的高效液相色譜從1970年起步到現(xiàn)在，已有眾多知名品牌LiChrosorb、LiChrospher、Nucleosil、Purospherstar明星家族等。第32頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）Merck公司默克公司在1999年成功研制出整體化色譜柱Chromolith并完成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，使液相色譜的研究和應(yīng)用跨入了一個(gè)全新的時(shí)代。Chromolith是目前世界上分析速度最快的色譜柱。2001年3月份，在美國(guó)新奧爾良舉行的國(guó)際色譜會(huì)議上Chromolith整體化色譜柱獲得“PitticonEditors′GoldAward”；同年9月份，該產(chǎn)品又獲得了第38屆“R&D100WorldAward”。第33頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）AkzoNobel公司Kromasil?是瑞典AkzoNobel公司的硅膠填料的牌號(hào)。Kromasil是一種高純度、球形硅膠填料。這種填料含碳量高，表面極性小，分離效能高。化學(xué)穩(wěn)定性好，化學(xué)純度高，機(jī)械強(qiáng)度高。近年來(lái)開(kāi)始在我國(guó)市場(chǎng)上逐漸為人所知。第34頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（5）Phenomenex公司Luna、Synergi、Biosep、PolymerX、Jupiter、