聚合物/纳米粒子/二氧化硅三明治结构的新型手性固定相的制备及分离手性药物对映体的研究

In order to achieve higer enantioseparation efficency and selectivity, and overcome unavoidable weakness of tradition silica-based stationary phase from low mechanical strength,not resistant to acid and alkali, specific surface area, and sample capacity, the surface of silica sphere will be modified using nanoparticles and chiral polymer. A novel HPLC chiral stationry phase with a sandwich stucture will be prepared. Firstly, μm-sized silica spheres are used as a core.Secondly, nm-sized particles including AuNP，AgNP and SiNP with different particle size, are packed on the surface of silica spheres by a layer-by-layer self-assembly approach. Thirdly,in order to provent release of nanoparticles from the column with different moblie phase and keep clumn stability, the net structure of polymer is formed on the surface of nanoparticle by polymerizatiom reaction. Finally, derivatized cyclodextrin is embedded in the polymer chains.The polymer/nanoparticles/silica chiral stationary phase with a sandwich structure will be obtained, which is a powerful combination of traditional packing and nano materials.Moreover,nanoparticles have a synergistic effect with chiral polymer for enantioseparation. Additionally, it will be used for enantiomeric separation of important chiral drugs such as alkaloids.The mechanisms of chiral recognition and acts of nanomaterials in enantiomeric separation will be also studied.

为了改善传统硅胶基质HPLC填料的手性拆分能力和分离选择性，克服硅胶机械强度低，不耐酸碱，比表面积和样品上载量有限的缺陷，本课题将纳米粒子和手性聚合物引入传统硅胶填料，制备一种新颖的三明治结构的手性HPLC固定相。即以微米硅胶为核，通过分子层层自组装法将不同粒径的金、银、硅纳米粒子分别负载于硅胶表面作中间夹层；为了防止纳米粒子流失，保证填料稳定性，然后通过聚合反应在纳米粒子表面形成聚合物网状结构作外壳；最后植入环糊精衍生物，得到手性聚合物/纳米粒子/二氧化硅三明治结构的手性固定相。这种结构的色谱填料结合传统填料和纳米材料的优点，对对映体的拆分具有协同效应。将其用于生物碱等重要的手性药物对映体的拆分，并系统的研究该固定相的拆分机理以及纳米材料在手性对映体拆分中的作用和行为。

为了改善传统硅胶基质固定相的手性拆分能力和分离选择性，本课题将纳米粒子引入传统硅胶填料，制备了多种新颖的具有三明治核壳结构的手性液相色谱固定相。即以硅胶为基质，分别将金纳米粒子、银纳米粒子、硅纳米粒子和氧化石墨烯负载于硅胶表面，然后化学键合或物理涂覆手性选择剂，得到七种不同的新型手性固定相，并成功地用于手性药物的拆分。通过考察手性化合物结构、流动相组成、温度等对分离的影响研究其拆分机理，并与相应的空白柱作对比来阐述新固定相的优势以及纳米粒子与手性选择剂在对映体分离中的协同作用。结果显示，对映体结构是影响其分离效率的关键因素，其中分离度最大可以达到4.17（D,L-酒石酸），与相应的空白柱相比，基于纳米粒子的手性固定相表现出更高的对映体选择性和分离能力。表明，纳米粒子参与了固定相的手性拆分，使得固定相对某些对映体显示出特殊的选择性和分离能力，并且纳米粒子可以极大地加快固定相与分析物之间的传质速率，可以实现对映体的快速分离，提高固定相的手性识别能力。本研究将进一步拓宽手性分离材料的类型和应用，为我国手性分离材料的研制提供新的解决办法，具有广阔的应用前景。.项目执行期间，在国内外学术期刊如《Tanlanta》、《Anal. Bioanal. Chem.》、《J. Sep. Sci.》、《Microchemical Journal》、《Chromatographia》《Charity》、《分析化学》等发表学术论文10篇，其中SCI收录9篇，申请发明专利5项，其中授权1项，培养中青年学术骨干1人，培养研究生5人，本科生16名，获得第十四届宁夏自然科学优秀学术论文三等奖1项，与合作单位镇江出入境检验检疫局合作获得中国检验检疫学会科技三等奖1项。