亲水作用色谱分析吡啶离子液体阳离子分析研究 物理学专业VIP免费

亲水作用色谱分析吡啶离子液体阳离子摘要：本研究建立了一种亲水作用色谱结合紫外检测分析吡啶离子液体阳离子的方法。以哌啶离子液体为流动相添加剂，明显地改善了吡啶阳离子的分离效果，吡啶阳离子可在短时间内实现良好的分离检测。吡啶离子液体阳离子在亲水色谱柱上的保留行为符合亲水作用色谱的特点,并且其保留规律符合碳数规律。采用以氨基甲酰基为功能基团的亲水相互作用色谱柱，以3.0mmol/LN-甲基-N-丁基哌啶四氟硼酸盐(水/乙腈,40/60,v/v)为流动相，以215nm为紫外检测波长，在接近室温的35°C下进行分析。N-辛基吡啶阳离子、N-己基吡啶阳离子和N-丁基吡啶阳离子可在10min内完成分离、检测。检出限(S/N=3)分别为0.003、0.005和0.017mg/L，7次测定保留时间和峰面积的相对标准偏差均小于0.4%。关键词：亲水相互作用色谱；紫外检测；吡啶阳离子；离子液体离子液体是由离子组成的，在室温或接近室温下呈液态的盐类[1,2]。其中阳离子一般为对称性低的有机阳离子，阴离子一般为体积较小，对称性较好的无机弱配位阴离子或有机阴离子。根据离子液体阳离子的化学结构不同，离子液体可以分为咪唑类、吡啶类、季铵类和季鏻类等。与传统溶剂相比，离子液体具有很多独特的物理化学性质，如液程宽、不挥发、溶解能力强、不可燃、热容量大、离子导电率高、萃取能力好、相稳定性好、热稳定性好、水稳定性好、酸碱稳定性好等、绿色环保等特点[3-6]。因此，其已被广泛应用于分析化学[7-12]、环境科学[13]、有机合成[14]及电化学[15-17]等领域和成为诸多领域的研究热点。例如，在液相色谱中离子液体可作为流动相添加剂[18-21]和固定相[22-25]等。随着离子液体应用范围的不断扩大，势必会导致其流失到环境中。因此，越来越多研究者的关注离子液体会对环境造成的污染有多大、在自然界中的降解程度怎么样以及离子液体的生物毒性又如何等问题。目前一些文献[26,27]已报道离子液体具有生物毒性，并且随着离子液体阳离子烷基链长度的增加，其毒性也在增加。而且，离子液体的分解产物也可能具有严重的毒性。因此环境中离子液体的检测工作已经变得非常重要。近年来，对咪唑类离子液体阳离子[28-30]、吡啶类离子液体阳离子[31,32]及吡咯烷类离子液体阳离子[33,34]的测定已多见报道，但对环境中离子液体阳离子分析的报道较少[42-44]。因此，研究离子液体的色谱分离检测，并将其与样品前处理技术相结合，从而解决环境中离子液体的分析问题有着重要的理论和实际价值由于吡啶类离子液体是一类重要的离子液体并且应用广泛，其可能会流入环境之中。因此有必要开发一种分析环境水中吡啶类离子液体的方法，进而为研究吡啶类离子液体的环境影响和生物毒性等提供相应的参考。分析离子液体的方法主要有四种，分别为反相高效液相色谱法、离子色谱法、离子对色谱法和亲水相互作用色谱法等。反相高效液相色谱优点在于拥有高分辨率、高选择性以及优越的分离重现性等特点，但对于一些强极性的化合物及其离子型化合物，反相色谱通常不能够提供较好的保留和分离选择性。而在离子色谱法中我们可以使用强酸性阳离子交换柱或弱酸性阳离子交换柱来分离测定离子液体阳离子，这种方法的优点在于对烷基侧链较长的离子液体阳离子的保留较强，而它的缺点在于易产生色谱峰拖尾[45]。由于吡啶类离子液体的极性较强，其在反相色谱中保留较差，需要加入离子对试剂增强保留。所以本研究采用了更简单的亲水相互作用色谱法[46]对吡啶离子液体阳离子进行分析。亲水作用色谱采用极性固定相结合的流动相，其中流动相在水中含有高浓度的有机溶剂(主要为乙腈,含量大于60%),为各种天然极性化合物和离子型化合物包括多肽、蛋白质、低聚糖、药物、代谢物和等的分离分析提供了一个很好的选择。作为一种新型的色谱分离手段,HILIC克服了正相色谱重现性差、流动相对强极性的化合物溶解性差和反相色谱在极性化合物分离过程中在成功分离中极性、弱酸性或碱性样品通常不能被充分保留的缺点,并且与此同时还能够能够提供与反相色谱迥乎不同的分离选择性。亲水相互作用色谱是近年来色谱领域的研究热点之一[47]。其能为强极性物质提供合适的保留并且具有流动相组...