基于共价有机框架新型毛细管电色谱柱的制备及在氨基酸类药物分析中的应用

The analysis of amino acid is significant in the field of medicine, food and disease diagnosis. Scientists pay more attention on the development and improvement of the analytical methods to analysis amino acids with it is widely used in the related areas. Capillary electrochromatography (CEC) is an electro-driven separation technique with virtues such as high separation efficiency, fast, microscale, low-cost, which has advantages for amino acids analysis in complex matrix samples. The fabrication of capillary column with high separation selectivity and high separation efficiency is one core research field in CEC. In this project, we will raise some thoughts for preparing micro-column modified with covalent organic frameworks base on our previous research: To carry out study on novel open tubular CEC column technology based on functionalized COFs and its application; we propose to immobilize boron COFs containing carbon chains serve as electrochromatographic stationary phase by bio-inspired polydopamine-supported technology combine with layer-by-layer method, or 3-Aminopropyltriethoxysilane assisted one-step process; both hydrophilic boric acids and hydrophobic benzene ring and carbon chains are exist in the frameworks of the COFs, which not only stick to specific glycoprotein with adjacent hydroxyl groups under the certain conditions, but also suitable for separation of numerous nonpolar and weak polar compounds, such as amino acids, peptides, proteins etc. The results of the project will provide a new methodological for microscale analysis of amino acid.

氨基酸的分析在医药、食品、疾病诊断等领域具有重要意义。随着氨基酸的广泛应用，对氨基酸分析方法的研究与改进得到人们高度重视。毛细管电色谱（CEC）是一种高效、快速、微量、低成本的电分离分析技术，在复杂基质氨基酸的分析中具有优势。CEC研究的核心内容之一是制备具有高选择性、高分离效率的毛细管柱。项目在前期工作的基础上，提出含官能团共价有机框架（COFs）微柱制备思路：开展基于COFs的新型开管毛细管电色谱柱技术及其应用研究；拟采用生物仿生聚多巴胺功能化修饰结合层层自组装法，或3-氨基丙基三乙氧基硅烷“一步法”，固定含碳链有机硼酸配体COFs，将其用作新型毛细管电色谱固定相；该COFs固定相结构中既有亲水的硼酸基团，一定条件下可与糖蛋白等含邻二羟基的分子特异性结合，又有疏水的苯环和碳链，适用于氨基酸、多肽、蛋白质等多种非极性或弱极性化合物分离。项目的完成能够为复杂体系微量氨基酸分析提供技术支持。

氨基酸的分析在医药、食品、疾病诊断等领域具有重要意义。氨基酸药物的应用，对氨基酸分析方法的研究与改进得到人们高度重视。毛细管电色谱（CEC）是一种高效、快速、微量、低成本的电分离分析技术，在复杂基质氨基酸的分析中具有优势。CEC研究的核心内容之一是制备具有高选择性、高分离效率的毛细管柱。主要研究内容和结果包括：1）新型COFs修饰开管毛细管柱的制备。采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷辅助一步反应法，制备了新型COFs修饰毛细管柱；2）功能化COFs修饰毛细管柱分离性能评价。优化共价有机框架材料的合成，对制备的新型开管毛细管柱进行分离性能测试，三种氨基酸小分子实现高效分离，并对磺胺类药物分子、非甾体抗炎药等小分子和电中性苯环取代物，均具有优良的分离效果；3）针对毛细管电泳仪器影响实验进度问题，按调整后的研究计划，开展了将新型硼酸配体框架材料的毛细管柱内固定扩展到材料表面修饰的研究，在搅拌吸附萃取模式下，用于复杂基质中药活性成分大黄酸和大黄素的富集、检测；4）按调整计划，开展了Zr-MOFs原位固定新方法及其应用的研究，用于萃取复杂基质中的中药活性组分酚酸类化合物和苯氧乙酸类农药残留的富集。项目的开展，制备出适用于氨基酸等多种非极性或弱极性化合物分离的新型毛细管柱，可为复杂体系微量氨基酸分析提供技术支持。调整计划后，项目取得很好的推进，并取得可喜的论文成果，开发了可应用于复杂基质血样中酚酸类化合物的分析装置，同时也制备了新型固相萃取吸附剂，在环境样品农药残留检测中具有较好的应用前景。