基于MOF的毛细管电泳整体柱手性拆分体系的研究文献综述

 2022-12-03 18:06:38

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 研究背景:

毛细管电泳(CE)是以毛细管为分离通道,高压直流电场为驱动力的一种新型液相分离技术,具有高效、快速、微量、多模式、经济、可自动化、易与多种检测器联合使用的特点而被广泛的应用于手性拆分体系的研究[1]。毛细管电色谱(CEC)是将毛细管电泳与目前应用较为完善的高效液相色谱相结合,以高效液相色谱为基础并结合两者的优点发展出的一种新型具有双重分离性能[2]的分析方法。毛细管电色谱主要是利用各物质组分电泳淌度的差异和溶质在固定相和流动相之间分配系数的差异进行手性拆分。

毛细管整体柱(M-CEC)是固定相通过化学或物理作用在管内进行原位聚合反应从而与毛细管壁相连得到的色谱柱,整体柱制备工艺较为简单且成本低,并且还具有较高的活性位点以及较高的峰容量。相较于开管柱固定相的表面积和柱容量都得到了较大的提升,整体柱固定相选择范围广,使得制备的整体柱固定相的结构可以调整到最佳分离性能,也正是因为如此整体柱在色谱分离方面的发展越来越受到关注。

金属-有机框架材料(metal organic framework, MOFs)是一种以金属或金属簇中心与有机官能团以共价键结合而形成的有规则孔状态、结构的有机-无机杂化晶态多孔材料[3],研究者们通过引入各种不同的官能团达到有目的的修饰,从而制造出可适用于各种环境的MOFs材料。这种材料由于具有较大的比表面积,较高的孔隙率和孔解构可调的特点被广泛的应用于电化学、药物手性分离、吸附分离等各类研究方向[4]。1995年,Yaghi[5]等使用过渡金属Co和均苯三甲酸制备的二维结构的材料,第一次提出了金属有机框架材料这一概念,而后MOFs被运用在气相、液相色谱、催化氧化、锂电池、氢储、药物载体等诸多领域的研究中。

  1. 研究目的:

本课题根据近几年的金属-有机骨架材料在毛细管电泳、电色谱及其他方向的研究,选择并制备适合的MOFs材料用于毛细管整体柱对不同的手性氨基酸进行分离研究。

  1. 文献综述:

根据近几年的研究,MOFs材料在毛细管相关的应用中虽然没有液相色谱与气相色谱那么广泛,但是近年来也取得了一定的进展,尤其是通过结构修饰进而对手性化合物分离。MOFs作为一类新型晶态多孔材料具有比表面积大、功能基团多样性等特点[6],可融合MOFs和有机聚合物整体柱的双重优势,提高其分离能力。

有研究显示通过制备MIL-101(Cr)[7]、NKU-1[8]、ZIF-8(cZIF)[9]并使用聚合物辅助方法制备了毛细管整体柱,分别分离了手性芳香化合物及氨基酸对映异构体,表明了基于MOFs的毛细管柱在中性芳香化合物分离方面展现出较大的优势,因此可以结合目标分离的氨基酸性质对MOFs结构设计以更好的分离。

Co2(D-cam)2(TMDPy)、[Cd(D-cam)(tmdpy)]·2H2O、[Co0.5Zn0.5(L-Tyr)]n(L-tyrCo/Zn)[10]三种金属有机框架材料对分别对外消旋体与醇类手性化合物有良好的识别能力,并且可以得知以联糠醛为代表探讨了缓冲溶液的pH值、浓度以及其中乙腈的含量对手性化合物拆分的影响, 得到了联糠醛在3个影响因素下获得最大分离度的条件,可以对手性MOFs材料的功能基团进行修饰以提高材料本身的手性识别能力。

孙等人[11]等使用了Cu3(BTC)2型金属有机骨架(MOF) HKUST-1(也称为MOF-199)有效的分离了五种碱性药物,与空管柱相比,这种材料结构为含有纳米通道的立方体多孔膜,此外还具有如高微孔体积,大孔径和潜在的有价值的金属活性位点,可展现出有效的分离性能。

丁等人先将ZIF-8[12]引入单片毛细管电色谱的研究得出这种材料对酸性、碱性和中性化合物的三种异构体有良好的的分辨率,后又通过乳糖酸修饰的金属有机骨架ZIF-90[13]制备毛细管开管柱成功分离五种碱性药物,可以得出ZIFs是一种具有沸石骨架结构的多孔膜,具有高稳定性、均匀性、较大比表面积、合成工艺简单等特点,这些特点使ZIF作为毛细管电泳的固定相成为有效的分离材料。而乳糖酸为手性选择剂的色谱柱体系对对映体选择性的灵敏度高,对拆分对映体体系有显著的改善,因此可作为参考进行研究。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版