鈦膠微球鍵合HPLC固定相制備及應(yīng)用研究.pdf

1、二氧化鈦基質(zhì)固定相具有一些優(yōu)于硅膠固定相的色譜特性，它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高，還有特殊的表面物理化學(xué)性能，可以提供獨(dú)特的分離選擇性，適合用作高效液相色譜柱的固定相，二氧化鈦基質(zhì)固定相在十多年來(lái)受到色譜工作者的關(guān)注。本文采用溶膠-凝膠法合成了鈦膠色譜微球，合成的鈦膠微球與十八烷基三甲氧基硅烷反應(yīng)制得鈦膠微球鍵合HPLC固定相，填裝高效液相色譜柱并將其用于食品中合成色素的分離分析，為鈦膠微球固定相的制備以及鈦膠微球鍵合HPLC色譜柱在食

2、品領(lǐng)域的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)參考。
　　本論文的研究?jī)?nèi)容包含以下四部分:
　　(1)采用溶膠-凝膠法，以鈦酸四異丙酯作為原料制備微米級(jí)多孔性鈦膠微球。合成時(shí)用冰水浴控制反應(yīng)溫度以減慢鈦酸四異丙酯的水解速度，經(jīng)過(guò)溶膠和凝膠的過(guò)程合成出具有適中比表面積和中孔結(jié)構(gòu)的鈦膠微球。實(shí)驗(yàn)考察主要試劑的比例、制孔劑加入量和熱處理溫度對(duì)鈦膠微球的形貌、比表面積和孔徑的影響，找到合適的合成條件，并且在批量制備時(shí)具有較高的穩(wěn)定性。利用掃描電子顯微鏡(S

3、EM)和比表面積及孔徑分析儀對(duì)制備的鈦膠微球進(jìn)行表征。結(jié)果顯示制得鈦膠微球形貌規(guī)則，無(wú)碎裂現(xiàn)象，平均粒徑為5.11μm，比表面積為30.82 m2/g，累計(jì)孔體積為0.1266 mL/g，平均孔直徑為16.43 nm。各方面條件均符合作為高效液相色譜填料的要求。
　　(2)采用前述實(shí)驗(yàn)所制得的鈦膠微球與十八烷基二甲基氯硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷反應(yīng)，探索了不同的反應(yīng)時(shí)間條件，采用十八烷基三甲氧基硅烷與鈦膠微球反應(yīng)24 h，并用三甲

4、基氯硅烷進(jìn)行封端，制備出鈦膠微球鍵合HPLC固定相，通過(guò)對(duì)制備的固定相進(jìn)行疏水定性測(cè)定、熱失重分析、殘余羥基和傅里葉紅外光譜掃描等表征，證實(shí)十八烷基三甲氧基硅烷鍵合到了鈦膠微球的表面。用批量制備的鈦膠微球鍵合HPLC固定相以高壓勻漿法填裝色譜柱，并接入高效液相色譜儀用純有機(jī)溶劑進(jìn)行沖洗。
　　(3)使用Zirchrom公司的鈦膠基質(zhì)商品柱Titania Sachtopore-RP分離了食品中5種合成色素，色譜條件:以水、甲醇、磷酸

5、鹽緩沖液的混合溶液作為流動(dòng)相，磷酸鹽緩沖液占流動(dòng)相的體積分?jǐn)?shù)恒定為10％，梯度洗脫程序?yàn)榧状?～2 min，0～3％，2～5min，3～5％，5～12 min，5～60％，流速0.8 mL/min，DAD檢測(cè)器波長(zhǎng)選擇254、482、526、629 nm。檸檬黃、胭脂紅、日落黃在2.5～40μg/mL的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，亮藍(lán)在0.75～12μg/mL的范圍內(nèi)、赤蘚紅在1.25～20μg/mL的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。5種合成色素檢出限分別

6、為0.042μg/mL、0021μg/mL、0.042μg/mL、0.0005μg/mL、0.021μg/mL(S/N=3)，平均回收率為92.5～106.3％。各合成色素的峰面積、保留時(shí)間、峰高的RSD(n=7)均小于3％。
　　(4)分別用自制鈦膠微球反相色譜柱在等度洗脫和梯度洗脫的條件下分離了合成色素，顯示出較好的分離效果。等度洗脫分離3種合成色素的色譜條件為:流動(dòng)相為水、甲醇、磷酸鹽緩沖液(50 mmol/L，pH=6.8

7、)的混合溶液，配制好的流動(dòng)相中甲醇體積分?jǐn)?shù)為12％，磷酸鹽濃度為5 mmol/L，流速0.8 mL/min，檢測(cè)器波長(zhǎng)507 nm。梯度洗脫分離6種合成色素的色譜條件為:流動(dòng)相為水、甲醇、磷酸鹽緩沖液的混合溶液，磷酸鹽緩沖液占流動(dòng)相中的體積分?jǐn)?shù)恒定為10％，梯度洗脫程序?yàn)?甲醇0～5min,6～16％,5～7min,16～30％,7～10min,30～60％,10～14min,60％，流速0.8 mL/min，DAD檢測(cè)器波長(zhǎng)選擇427