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离子液体在色谱分析中应用

收藏本文 2024-02-19 点赞:7952 浏览:31617 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:离子液体作为一种优良溶剂越来越受到人们的关注,它是当前化学研究领域的一个热点,它在化学的各个领域都有研究和应用。本文将对离子液体在气相色谱、液相色谱、毛细管电泳等色谱分析中的应用研究进行综述,并对离子液体在色谱研究应用中的发展进行了展望。
关键词:离子液体气相色谱 液相色谱毛细管电泳 综述
离子液体,又被称为室温离子液体或室温熔融盐,是当前化学研究的热点之一。离子液体一般是由特定的体积相对较大的、结构不对称的有机阳离子和体积相对较小的无机阴离子构成的在室温或近室温下呈液态的物质。离子液体有一些独特的优点:(1)液体状态温度范围广,最高可达300℃;(2)蒸汽压极小,不易挥发、不可燃、毒性小;(3)对有机物和无机物都有良好的溶解性;(4)导电性能好,具有较宽的电化学窗口;(5)合成比较简单,可以通过改变其组成调节其物理化学性质。随着离子液体在化学领域的研究和应用日益广泛,其在色谱方面的应用研究最近发展的也较快,已成为色谱研究的一个热点。

1.离子液体在气相色谱中的应用

离子液体在气相色谱中应用研究做得最出色的是Armstrong研究小组。1999年Armstrong 与其合作者开始着手研究离子液体作为固定相应用于气相色谱,考查了两种典型离子液体(1-丁基-3-咪唑六氟磷酸盐和氯化1-丁基-3-咪唑)作为涂渍在融熔石英毛细管的固定液膜的性能,发现离子液体的润湿能力和粘度可使其成为多种气相色谱理想的固定液,同时,他们认为离子液体固定相具有两象性。此外,离子液体阴离子部分的不同也会影响室温离子液体作为固定相的选择性和增溶能力。
Armstrong研究组也进行了相关研究:使用完全化的β-环糊精和2,6-二取代的β-环糊精溶解于离子液体氯化1-丁基-3-咪唑中,制备成可涂渍在毛细管柱上的多元溶剂型固定液,应用于气相色谱的手性分离。研究者比较了其与传统商业环糊精柱的性能,发现前者的手性分离效率远差于后者。

2.离子液体在液相色谱中的应用

大量研究表明:离子液体作为流动相改性剂或洗脱液能够显著地提高液相色谱的分离效果。
He与其合作者采用C18柱,使用酸度为3.0的不同浓度的1-丁基-3-咪唑四氟硼酸盐为洗脱液,对的色谱行为进行了分析,发现咪唑阳离子和分析物的极性基团相互竞争与硅烷表面的硅烷醇基团结合,在C18柱内壁形成了一薄双分子层电子结构,能够有效地屏蔽残余硅烷醇。当离子液体的加入,使谱带拖尾和增宽程度降低,提高了分离度,缩短了分析物的保留时间。
Kaliszan与其合作者[3]采用含0.5% -1.5%1-烷基-3-咪唑四氟硼酸盐添加剂的流动相进行8种碱性药物的正相和C18反相薄层色谱法分离研究。实验结果表明:前者的抑制效能远优于后者的,能够提供高效率的薄层色谱法分离强碱性药物。离子液体添加剂作为可吸附硅烷醇封端剂能够嵌合残余硅醇,屏蔽硅羟基,从而解决了固定相硅胶微粒表面酸度所造成的峰拖尾。对游离硅烷醇的钝化处理可获得朗缪尔等温吸附线和一系列高可靠性的保留参数。
Villagran等研究者[4]对使用以离子液体为基础的离子色谱法测量卤化物杂质进行了专项研究。结果表明:离子液体(包括非水溶性离子液体)作为流动相对大多数的离子型化合物的离子色谱分析均适用,氯化物的检出下限为8×10-6。

3.离子液体在毛细管电泳中的应用

离子液体在毛细管电泳中的应用研究比较多,这是因为离子液体具有较高的电导率,可以作为电解质添加剂用于毛细管电泳分离。
离子液体与乙腈的可混溶性使它们可组成多元型电解质溶液调节分析物的迁移率和分离。研究者认为:离子液体的阴离子部分的性质和浓度对缓冲体系的总电泳迁移率有影响,在含离子液体的分离介质中分析物的离解导致了分析物的分离。这是因为在分析物和离子液体的阴离子之间有复共轭对配合物形成,这也恰恰与所观察到的另一结果——离子液体的阴离子部分比阳离子部分对氢键碱度的影响更大相一致。
另一不同类型毛细管电泳分离的应用研究,是将室温离子液体涂渍到毛细管内壁上。Qin与其合作者[5]基于静态涂渍法,将离子液体癸基咪唑离子部分以共价键结合的方式固定到毛细管内壁上,从而逆转电渗流,实现了带阳电荷的药物、遗传物质DNA、金属离子分离。遗传物质DNA的分离实验表明:在经改性后的毛细管柱内持续96 h以上,流过快速流动的缓冲液相,其性能并没有显著变化。值得注意的是,采用静态涂渍法的毛细管电泳法能

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与电喷雾电离源质谱联用,而采用动态涂渍法的毛细管电泳法因离子液体的不挥发性不能与质谱联用。

4.离子液体在色谱分析中的展望

近几年来,由于离子液体具有一些独特性能,因而在化学中的应用研究日益广泛。离子液体在分析应用中也表现出一些特性,无论是作为电解质添加剂还是固定相应用在色谱上都表现出较好的性能。离子液体固定相是一种很好的具有多重作用机理的色谱材料,随着对离子液体在色谱方面的应用研究不断深入,通过利用不同性质的离子液体,例如改变离子液体中阳离子的烷基链和阴离子等,有望制备出新型的色谱材料,以应用于分离检测离子化合物、氨基酸、蛋白质、多肽等生物和药用化合物。
参考文献:
Stalcup A M,Cabovska B.J.Liq.Chromatogr.Re1.Tech.2OO4,27:1443
[2He L J,Zhan8W Z,Zhao L.,eta1.Chromatogr.A.2003,1007:39
[3]Kaliszan R,Marszall M P,Markuszewski M J. ,et a1.Chromatogr.A2OO4。1030:263
[4]Villogran C.Deedefs M,Pitner W R.Ana1.Chem.2OO4,76:2118
[5]Qin W D,Wei H O,Li S F Y.Analyst,2002,127:490

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