不同内径色谱柱对多环芳烃的分离效果研究_徐长毫.pdf

不同内径色谱柱对多环芳烃的分离效果研究徐长毫，曾小文（江西青春康源制药有限公司，江西分宜 ）摘要：多环芳烃（）是环境中重要的致癌物，为了分析不同孔径色谱柱对多环芳烃的分离效果，用 硅胶填料分别装填三种不同内径的色谱柱（，和 ），对多环芳烃分离柱效进行了比较，结果表明小孔径色谱柱（）的理论塔板数较高，具有最高的色谱柱效，且流速较小，节约流动相；同时还获得了三种内径色谱柱分离多环芳烃的最适色谱条件。关键词：高效液相色谱法；多环芳烃；湿法装柱中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，（）（，），：；多环芳烃（）是指两个或两个苯环以上以稠环的形式连接形成的一类有机化合物。常温下，多为无色或淡黄色结晶，个别为深色，具有较高的熔点、沸点及辛醇一水分配系数（），蒸汽压很低，难溶于水。多环芳烃具有很强的危险性，的危害主要表现在三个方面：（）具有很强的“三致”作用，在已查出的致癌物中，有一半以上是 类化合物。（）对微生物生长有强抑制作用，因其水溶性差及其稳定的环状结构而不被生物所利用，对细胞具有破坏作用、抑制微生物的生长。（）经紫外线照射后毒性更大，据报道，经吸收紫外线后，被激发成单线态及三线态分子，被激发分子的能量通过不同途径损失，其中一种途径是将能量传给氧气，从而产生出反应能力极强的单线态氧，它能损坏生物膜，当脂肪组织中累积的 被激发后，生物体内也会含三线态氧，它们可直接引发体内的一系列反应，从而产生毒性。开展对环境中 的有效的检测和监控已经刻不容缓了。色谱作为一种分离手段已得到了越来越广泛的应用，其中，色谱柱是进行高效液相色谱分离的核心部件。色谱柱作为一种实验耗材，有着本身的使用寿命。随着使用次数的增加，其性能如柱效等就会变差，直至不能用于分析。如果我们可以自己压制柱效良好的色谱柱，对样品进行分离，这不仅能够提高色谱分析研究的效率，又减少了高效液相色谱仪器的耗损，降低分析成本。若技术成熟，同时也可以带来很大的经济效益。本实验采用湿法装填色谱柱的方法，压制了三种不同内径的色谱柱，它们都具有良好的柱效。采用等度洗脱分离部分多环芳烃，实现了对化合物快速的分离，并具有良好的重复性。仪器与试剂 实验试剂甲醇（上海星可生化有限公司，级）；氯仿和正丁烷（国药集团化学试剂有限公司，级）；，第 卷第 期 年 月宜春学院学报 ，收稿日期：作者简介：徐长毫（），男，江西乐平人，工程师，研究方向为药品的生产开发与应用。二氧六环（西陇化工股份有限公司）；乙醇；全部实验用水均为二次蒸溜水。实验仪器 液相系列，傅里叶红外光谱分析仪，自动双重纯水蒸馏器（上海亚荣生化仪器厂），电子天平（北京赛多丽斯系统有限公司），超高压型色谱装柱机（北京海德森科技有限公司），型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。实验方法 实验试剂的配置多环芳烃混标：取 蒽，芘，芴，苯并蒽，苯并荧蒽和 苯并芘各 ，萘，各取 定容到，配置成多环芳烃混标。填料的红外检测图 硅胶填料的红外图图 纯硅胶的红外图将 置于真空干燥箱内，温度加热到 ，烘干 小时。待冷却后，称量 ，。纯硅胶 填料硅胶 。将样品纯硅胶和 置于玛瑙坩埚中，充分研磨后压制成片，相同方法将 空白和填料硅胶制成片，通过红外检测器进行检测。红外图见图和图。通过 键合硅胶与纯硅胶的红外光谱比较：键和硅胶在 和 有红外吸收，分别是，和 的不对称伸缩振动，表明硅胶表面键合了。色谱柱的制备将装柱机的匀浆罐各部件卸下用双蒸水清洗，计算好 柱的体积，使溶解填料的液体与柱子体积比维持在：的比例，然后用顶替液润洗匀浆罐各部件。称量 填料，将其溶解于 氯仿正己烷（:）的混合溶液中，用玻璃棒搅拌并超声分钟，将超声好的溶液倒入匀浆罐中，先缓慢升高压力维持在 ，再逐渐加压至 ，使其保持恒压，在此压力下装柱 。泄压后，将匀浆罐卸下，再从柱子口先卸，观察柱口是否填满，搽干净柱口周围，可根据情况在柱塞板里填少许填料封住柱口。然后将柱子完整接上并堵上两端。同种填料在相同方法制备下 ，色谱柱。色谱条件优化 色谱柱的活化将制备好的色谱柱首先以 甲醇，较小的流速冲小时，冲洗装填时柱内的氯仿和正己烷，将色谱柱进行活化。液相条件采用紫外，荧光检测器（多环芳烃在紫外响应度很小），在等度 甲醇时，样品在紫外光谱可以很好的分离。通过确定多环芳烃单标的保留时间，将以从文献获得的各物质最佳激发，发射的波长设置成荧光梯度。色谱柱分离多环芳烃的色谱条件：流动相：甲醇 水 ，流速：。荧光条件如表。表化合物激发波长发射波长萘 芴 蒽 荧蒽 芘 苯并蒽 苯并荧蒽 苯并芘 第 期 宜春学院学报 第 卷 色谱柱分离多环芳烃的色谱条件：甲醇 水 ，流速：，荧光条件和出峰与相同。色谱柱分离多环芳烃的色谱条件：甲醇 水 ，流速：，荧光条件和出峰与相同。图 色谱柱分离多环芳烃的色谱图 萘，芴，蒽，荧蒽，芘，苯并蒽，苯并荧蒽，苯并芘。图 色谱柱分离多环芳烃的色谱图 萘，芴，蒽，荧蒽，芘，苯并蒽，苯并荧蒽，苯并芘。图 色谱柱分离多环芳烃的色谱图 萘，芴，蒽，荧蒽，芘，苯并蒽，苯并荧蒽，苯并芘。在相同的条件下制备的三种不同内径的色谱柱在一定的色谱条件下对八种多环芳烃能进行很好的分离，其中理论塔板数达到 以上，分离度基本上超过 ，这表明这三根色谱柱分离八种多环芳烃效果良好。不同内径色谱柱对多环芳烃的分离能力比较通过比较，色谱柱的对称因子都很接近 ，随着内径的减小，对称因子变差，但理论塔板数随着内径的减小而增大，分离度除了个别峰都以超过了 ，这表明小内径的色谱柱具有较高的色谱柱效，但由于流速减小，对峰型有一定影响。表 色谱柱分离多环芳烃的柱效化合物峰宽对称因子理论塔板数分离度萘 芴 蒽 荧蒽 芘 苯并蒽 苯并荧蒽 苯并芘 表 色谱柱分离多环芳烃的柱效化合物峰宽对称因子理论塔板数分离度萘 芴 蒽 荧蒽 芘 苯并蒽 苯并荧蒽 苯并芘 表 色谱柱分离多环芳烃的柱效化合物峰宽对称因子理论塔板数分离度萘 芴 蒽 荧蒽 芘 苯并蒽 苯并荧蒽 苯并芘 结果与讨论色谱法作为一种分离方法，它利用物质在两相中吸附或分配系数的微小差异达到分离的目的。当两相作相对移动时，被检测物质在两相之间进行反复多次的分配，这样使原来微小的分配差异产生了很大的效果，达到分离、分析及测定一些物理化学常数的目的。而色谱作为一种分析方法，其最大的特点在于能将复杂的混合物分为各个相关组分后并逐个加以检测。色谱法具有高效、快速、灵敏的特点，液相色谱与气相色谱相比，液相色谱的最大特点是可以分离不第 期徐长毫，曾小文：不同内径色谱柱对多环芳烃的分离效果研究第 卷可挥发而具有一定溶解性的物质或受热后不稳定的物质，而这类物质在已知化合物中占有相当大的比例。根据实验室的要求，我们采用的是一组多环芳烃样品作为标准溶质，它由萘、芴、蒽、荧蒽、芘、苯并蒽、苯并荧蒽和苯并芘组成。本实验通过不同内径色谱柱对多环芳烃的分离，制备的三种孔径的色谱柱对多环芳烃的分离效果良好，通过比较发现，小孔径色谱柱的理论塔板数较高，具有较高的色谱柱效，并且由于流速较小，更节约流动相。表明小孔径色谱柱在对多环芳烃的分离方面具有良好的指导作用。参考文献：王振刚 环境卫生学 北京：人民卫生出版社，莫里林，博伊德 有机化学（下册）复旦大学有机化学教研室译，北京：科学出版社，：，（）：，（）：（上接第 页）图 各因素响应面图根据上述回归方程，绘制响应面图，结果如图所示。由此可知，三叶青叶中绿原酸的最佳提取工艺为：乙醇浓度 、液料比 :，提取时间 、预测含量为 。最佳提取工艺及试验验证精密称取干燥后的三叶青叶样品份，每份 ，按照上述优选所得方法提取三叶青叶中绿原酸。为便于操作，将提取条件修正为：乙醇浓度、液料比 :、超声时间 ，此条件下绿原酸平均含量为 ，与预测值 接近，无显著性差异，表明所优化的工艺合理，所建立的模型可靠。小结三叶青是民间常用中药，药用价值极高，被列入“新八味”之一。近年来，研究人员对三叶青的化学成分、药理作用、质量控制相关研究越来越多，但主要集中在根块中的黄酮类成分，关于叶中酚酸类成分的研究还相对较少，值得进一步研究探讨。本试验先通过单因素考察，再采用 试验优化三叶青叶绿原酸提取工艺，得到最优工艺参数为乙醇浓度、液料比 :、超声时间 ，此条件下绿原酸含量为 ，与预测值 接近，无显著性差异，表明方法可行，可为三叶青叶资源的进一步开发利用提供理论依据。参考文献：，：，（）：刘俊秋，高语枫，郑佳怡，等三叶青化学成分及其抗肿瘤作用研究进展中国实验方剂学杂志，（）：徐志杰，黄子洳，马方芳，等响应面法优化三叶青总黄酮提取工艺及不同产地三叶青的质量评价食品工业科技，（）：，：赵晖，苗明三中药非药用部位综合利用的分析与思考中华中医药杂志，（）：蓝艳，朱建丽，张晓芹，等 同时测定不同产地三叶青不同部位中的种活性成分中国现代应用药学，（）：，：李士敏，李强，孙崇鲁，等 基于多模式识别结合指纹图谱的三叶青产地鉴别比较研究 中草药，（）：，（）：第 期 宜春学院学报 第 卷