中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室知识库

    亲水作用色谱（HILIC）作为反相色谱模式（RPLC）的补充，是近年来色谱领域研究的热点，其对极性化合物，如极性代谢物、碳水化合物或肽等，具有极佳的分离效果。HILIC色谱柱填料通常包括纯硅胶和键合硅胶，如酰胺基、氰基、氨基、二醇基、聚乙二醇、聚琥珀酰亚胺、环糊精、聚乙烯醇、多肽以及一些其他极性官能团改性的硅胶。另一方面，固相萃取（SPE）技术作为一种快速而有效的样品前处理手段，能够选择性地萃取、富集以及纯化目标分析物。萃取材料的物理化学性质决定了萃取效率和分离的整体质量。萃取材料的选择取决于目标分子的性质、样品/基体的组成成分以及其他一些因素。不论是HILIC还是SPE，分离材料是核心和关键。因此，本文包括碳材料和离子液体两种新型材料在HILIC色谱固定相以及SPE材料中的应用。主要研究内容如下：

    1.将氧化富勒烯键合到硅胶表面，成功制备了一种新型的氧化富勒烯键合硅胶（FO@SiO₂）亲水色谱固定相，并对该材料进行了多种表征，如元素分析、TEM、Raman光谱以及接触角的测定。该色谱固定相在亲水色谱模式下完成了对核酸与碱基、水溶性维生素、氨基酸以及糖类化合物的分离分析,并取得了很好的分离结果。同时，FO@SiO₂色谱柱与氨丙基修饰硅胶色谱柱进行了色谱性能比较，实验结果表明FO赋予了FO@SiO₂对亲水性化合物更好的分离度。

    2.成功制备了一种氨基离子液体修饰氧化石墨烯包覆硅胶色谱固定相（IL@GO@SiO₂），并且在亲水色谱模式下完成了对维生素B类、氨基酸类和有机酸类物质的分离分析。采用元素分析、SEM以及IR光谱等对该材料进行了详细的表征。IL@GO@SiO₂同时与纯SiO₂、IL@SiO₂、GO@SiO₂三种色谱固定相之间进行了色谱性能的比较。实验结果表明IL@GO@SiO₂分离性能明显优于另外三种固定相，其原因在于色谱固定相IL@GO@SiO₂与分析物质之间存在多重作用力，即静电作用、π-π作用以及偶极-偶极作用等。四种色谱固定相之间的不同分离结果说明了IL与GO共同决定了IL@GO@SiO₂固定相的优异分离性能。

    3.提出了一种绿色“无溶剂”的、能够可控键合的色谱固定相的制备方法。该方法中，过量的键合单体以及硅烷试剂与硅胶之间的投料比是两个主要的关键点。在键合单体远远过量条件下，硅烷试剂作为连接臂，能够最大程度的得以反应，从而达到定量和可重复性键合。同时，过量的键合单体可以重复利用。利用这种方法，成功制备了三种不同键合量的甲基咪唑修饰硅胶色谱固定相，进一步对键合量会对色谱分离性能产生何种影响进行了探究。

    4.成功制备一种新型的双羧基硅烷化试剂修饰的氧化石墨烯包裹硅胶复合材料（TSPSAcide@GO@SiO₂）并应用于季铵型生物碱化合物的萃取。该材料的吸附性能以四种季铵型化合物来进行评价，即：盐酸黄连碱、血根碱、盐酸小檗碱和白屈菜红碱。在萃取材料与分析物质之间存在着多重作用力（静电作用、氢键作用、极性作用等）。对于影响萃取效率的主要参数进行了细致地考察，如：上样体积、上样溶液pH、洗脱剂种类、洗脱剂pH等。在最优萃取条件下，分析方法得到建立，方法线性的R²在99.9%-99.5%之间。最低检出限为1-2 mgmL^-1，最低定量限为2-5 mgmL^-1。尿液实际样品加标回收率的结果显示，加标回收率为89.1%-110.6%。实验结果说明该萃取材料充分显示出了对季铵型生物碱出色的萃取效果。

    5.成功制备了一种新型的聚合电解质涂覆氧化石墨烯修饰硅胶复合材料（PDDA@GO@SiO₂）并应用于肉桂酸及其衍生物的萃取研究。元素分析、SEM等表征证实了该材料的成功制备。通过六种肉桂酸及其衍生物（咖啡酸、反式-4-羟基肉桂酸、异阿魏酸、3，4-二甲氧基肉桂酸、肉桂酸和4-甲基肉桂酸），系统考察了该材料的萃取性能。同时该萃取材料还与PDDA@SiO₂、商品化C18-Silica进行了萃取性能的比较。实验结果显示，IL@GO@SiO₂萃取性能明显优于另两者。在最优萃取条件下，所建立的萃取方法线性范围的线性相关系数高达99.8%，方法的LOD及LOQ能够分别达到0.5-2 mgmL^-1和3-5 mgmL^-1。最后，将该材料在建立的方法下成功应用于戈壁雪利酒中肉桂酸以及补中益气丸中异阿魏酸含量的测定。

    6.成功制备氨基甲酸酯嵌入三十烷基修饰硅胶吸附材料（Sil-CBM-C30）。该材料的吸附性能以五种黄酮类化合物进行评价，它们分别是：杨梅素、槲皮素、木犀草素、山奈酚、异鼠李素。对吸附性能产生影响的参数都进行了详细的考察和优化。通过与商品化C18萃取小柱比较，Sil-CBM-C30显示出更加出色的萃取性能。氨基甲酸酯与C30的修饰赋予了材料多重作用，如疏水作用、氢键作用以及π-π作用等。在最优的萃取条件下，分析方法得到建立，并且成功应用于蜂蜜样品的检测分析中。

    7.成功制备了一种新型的核壳吸附材料（Al₂O₃/SiO₂）并应用于黄酮化合物的萃取中。对该材料进行了XPS、EDX以及SEM等表征。选取四种黄酮化合物（杨梅素、槲皮素、木犀草素和山奈酚）为目标分子对该萃取材料的萃取性能进行评价。通过对比实验，该萃取材料的萃取性能明显优于商品化的C18材料。在最优的萃取条件下，该材料的萃取方法线性相关系数范围为98.8%-99.8%，LOD与LOQ分别为0.5-1 mgmL^-1和2.5-3 mgmL^-1。最后，将该萃取材料应用于蜂蜜及葡萄汁中黄酮含量的测定。

    8.成功制备了一种十八烷基咪唑离子液体修饰的磁性材料（Fe₃O₄@SiO₂@ImC18）。采用四类具有不同活性官能团的目标分子（烷基苯、多环芳烃、黄酮、有机酸）进行吸附材料的选择性评价，并将该吸附材料成功应用于蜂蜜样品以及桂皮中黄酮类化合物的检测中。在蜂蜜和肉桂皮中检测到杨梅素、槲皮素和木犀草素，并且确定了其含量。同时，在对肉桂皮中肉桂酸的实际分析中，该材料有效地去除了肉桂皮提取液中的干扰物质溶。该方法的回收率范围在85.4%-94.8%，相对标准偏差在2.5%-5.6%。