高效液相色譜二氧化鈦鍵合固定相的制備及其應用.pdf

1、二氧化鈦具有優(yōu)于硅膠基質(zhì)的色譜特性,不僅化學性質(zhì)穩(wěn)定性,微球的機械強度高,還有特殊的表面物理化學性能和分離選擇性,作為高效液相色譜固定相備受關注。本文采用超聲波輔助溶膠凝膠法合成鈦膠微球,通過超聲波酸洗活化處理后,與十八烷基二甲基氯硅烷鍵合制得反相鈦膠固定相用于食品樣品中甜味劑和抗氧化劑的分析和測定,為日后在制備鈦膠基質(zhì)固定相、其作為色譜柱在食品生物等樣品方面的應用提供了實驗基礎和依據(jù)。
　　本課題包括五個部分的研究內(nèi)容:

2、　　(1)本文鈦膠微球的制備是以異丙氧基鈦(TIPT)為原料,超聲波輔助溶膠凝膠法制備微米級多孔性鈦膠微球。制備原料有異丙氧基鈦、CH3COOH、HCl、PEO、尿素和去離子蒸餾水,經(jīng)反應合成出高比表面積、介孔鈦膠球。實驗通過考察超聲波、高溫煅燒對 TiO2微球的形貌、凝膠時間、孔徑和比表面積等方面的影響,以達到使鈦膠微球粒徑和比表面積可控、大批量穩(wěn)定制備的目的。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和比表面及孔徑分布儀對其進行表征。結(jié)果表明,制

3、得 TiO2微球球形規(guī)則,粒徑為6μm,比表面積為87.79m2/g,累計孔體積0.1123 mL/g,平均孔直徑為27.74nm。各方面條件均符合作為色譜柱在HPLC儀器中使用的要求。
　　(2)超聲波輔助溶膠凝膠法制備的鈦膠微球,在合成過程中不可避免的引入某些金屬雜質(zhì)從而影響鈦膠的理化性質(zhì)。本實驗將超聲波結(jié)合高濃度鹽酸浸泡的方法對鈦膠微球進行活化處理,實驗將對活化鹽酸濃度、活化溶液的溫度、超聲波處理的溫度和時間等實驗因素進行探

4、討,通過測定鈦膠微球表面的羥基數(shù)目確定了鈦膠微球的最佳活化條件為:將鈦膠微球在90℃的活化溫度下、在3mol/L HCI溶液中,超聲處理120min,浸泡18h后150℃烘干備用,鈦膠微球表面的鈦羥基濃度可穩(wěn)定在6.7μmoL/m2的水平,活化處理使鈦膠微球的鈦羥基得到充分活化,暴露出更多的活化位點,易于后續(xù)的鍵合反應。
　　(3)采用實驗(1)制備的鈦膠微球與十八烷基二甲基氯硅烷發(fā)生硅烷化反應合成出十八烷基鍵合鈦膠固定相(C18

5、-TiO2),通過對紅外光譜(IR)、固定相的化學穩(wěn)定性和堿性物質(zhì)的分析等方面進行表征。實驗證明十八烷基二甲基氯硅烷與鈦膠微球是通過化學鍵合連接的;利用甲醇-水流動相連續(xù)洗脫對苯二胺、二苯胺、甲苯,對 C18-TiO2填充柱進行了化學穩(wěn)定性評價,實驗表明 C18-TiO2填料具有良好的化學穩(wěn)定性;選擇堿性化合物體系對 C18-TiO2固定相進行反相色譜分離性能的評價,證明了C18-TiO2固定相能實現(xiàn)堿性化合物的有效分離。
　　(

6、4)本章研究內(nèi)容:采用實驗(3)制備的鍵合鈦膠固定相對食品飲料中的甜味劑安賽蜜的進行高效液相色譜快速分析測定。研究了甲醇濃度、柱溫和流速的這些色譜條件對安賽蜜的保留作用。色譜條件:實驗(3)制備的鍵合鈦膠固定相(規(guī)格為150 mm×4.6 mm i.d.,6μm),檢測波長為214 nm,流速為0.8 mL/min,柱溫為50℃,流動相為甲醇:水(v:v)=20∶80。安賽蜜的分析的線性回歸方程的范圍為2.50~500μg/mL,回收率

7、為97.00％-101.00%,最低檢出量為0.01μg/mL,相對標準偏差小于3.70%。實驗中對安賽蜜高效液相法分析的準確度和精密度都達到了分析測定的要求。
　　(5)建立了反相鈦膠柱高效液相色譜法同時測定油脂及其制品中特丁基對苯二酚(TBHQ)、沒食子酸丙酯(PG)和2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)的方法。色譜分析條件:色譜柱為 Titania Sachtopore-RP柱,規(guī)格是250 mm×4.6mm i.d.,5μm;

8、流動相采用濃度為1.0%的磷酸-甲醇-水梯度洗脫;流速為0.8mL/min;檢測波長為290nm;TBHQ、PG的線性回歸范圍為0.5~50μg/mL;BHT線性回歸范圍為0.50~100μg/mL;TBHQ、PG和 BHT的最低檢出限分別為0.20、0.10和2.0μg/mL;樣品的加標回收率范圍為91.61%~114.11%。該方法操作簡單易行,方法精密度和準確度高,用于食用油及其制品中TBHQ、PG和BHT的同時測定,取得滿意結(jié)果