阴阳离子表面活性剂囊泡假固定相影响因素的研究

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阴阳离子表面活性剂囊泡具有较高的稳定性,将其作为假固定相(PSP)应用于毛细管电动色谱(EKC)中有诸多优势,如具有较高的选择性和较宽的时间窗口。本课题组前期的研究中发现,辛基三乙基溴化铵(C8NE3Br)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的混合体系可自发形成囊泡,且在任何摩尔比例下混合均不会产生沉淀,将其作为假固定相分离糖皮质激素也显示出较高的选择性和较宽的时间窗口,这种新型的囊泡体系具有很高的研究价值。本论文在前期的研究基础上,进行了进一步的研究,主要实验内容及成果如下:1.系统性考察了C8NE3Br/SDBS混合体系形成囊泡的条件以及囊泡阴阳离子表面活性剂复配比例、表面活性剂浓度、温度、pH、有机溶剂、离子强度对囊泡体系的影响,主要研究结果发现:C8NE3Br与SDBS的复配摩尔比从2:8到8:2,总表面活性剂浓度从5 mmol/L到80 mmol/L的范围均有囊泡形成,TEM(透射电子显微镜)表征也证明了囊泡的存在;调整C8NE3Br与SDBS的复配摩尔比例、表面活性剂的总浓度能直接改变体系中囊泡的尺寸、表面电荷密度、囊泡的微环境极性等;在2040°C的温度范围之内和pH为7.010.0的弱碱性环境下囊泡体系的稳定性较好;囊泡体系中NaCl的浓度增加到120 mmol/L,囊泡的尺寸基本不发生变化,囊泡Zeta电位绝对值先减小后基本不变,囊泡稳定性受离子强度影响小;在C8NE3Br/SDBS囊泡体系中,囊泡的尺寸随着有机溶剂浓度的增大而增大,Zeta电位随着有机溶剂浓度的增大而减小。阴阳离子表面活性剂复配摩尔比接近5:5时,形成的囊泡对有机溶剂耐受性更好,最高能耐受20%(v/v)的甲醇,10%(v/v)的乙腈,6%(v/v)的正丁醇。2.制备C8NE3Br/SDBS的囊泡作为假固定相用于毛细管电动色谱中,研究了阴阳离子表面活性剂复配比例、表面活性剂浓度对囊泡假固定相的电动色谱性能的影响以及囊泡假固定相的分离机理。主要研究结果:随着表面活性剂总浓度的增加,摩尔比3:7、4:6、5:5和6:4的囊泡假固定相亚甲基选择性都随之增大;随着表面活性剂总浓度的增加,不同摩尔比的囊泡假固定相的分析窗口的变化趋势完全相反,摩尔比3:7的囊泡的分析窗口随着总浓度增加而逐渐增大,摩尔比5:5和6:4分析窗口随着总浓度增加而逐渐减小,摩尔比4:6的囊泡的分析窗口先减小后增大;固定总表面活性剂浓度为20mmol/L,摩尔比3:7和5:5的两种囊泡假固定相的亚甲基选择性较好,且数值相当,但是前者的分析时间远大于后者;固定总表面活性剂浓度为20 mmol/L,摩尔比例3:7和5:5的囊泡假固定相应用毛细管电动色谱中对12种苯取代衍生物的洗脱顺序不同,意味着两者具有不同的分离机理,前者的官能团选择性略优于后者,两者均有较好的官能团选择性;固定总表面活性剂浓度为20 mmol/L,两种摩尔比例3:7和5:5囊泡假固定相的线性溶剂化能量(LSER)模型分析结果表明:囊泡假固定相与溶质的疏水作用和囊泡假固定相的氢键酸度是假固定相分离过程中影响最大的两种作用力。3.将囊泡假固定相应用于毛细管电动色谱分析12种染料中间体,在最优条件下对染发产品中的染料中间体进行检测。研究发现:阴阳离子表面活性剂复配摩尔比、表面活性剂总浓度、运行缓冲液pH、温度等对12种染料中间体的EKC分离均有不同程度的影响,在最优条件下囊泡假固定相在10.5 min内对12种染料中间体实现了基线分离。
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