近年來(lái)離子色譜研究的一個(gè)重要趨勢(shì)是研究各種分離效率高, 選擇性好, 分析速度快, 可同時(shí)分析陰離子和陽(yáng)離子的色譜柱. 研究的重點(diǎn)是將涂覆有生物表面活性劑的物質(zhì)作離子色譜固定相, 并已在光學(xué)異構(gòu)體和無(wú)機(jī)離子分離分析方面展示出獨(dú)特的優(yōu)越性和發(fā)展?jié)摿? 1994年， Hu Wezhi等人[1～4]首先采用在一分子內(nèi)含有正負(fù)電荷的兩性離子分子的表面活性劑作色譜固定相, 開創(chuàng)了靜電離子色譜法. 本文利用自制的靜電離子色譜柱, 選用不同種類流動(dòng)相, 對(duì)含有不同陰離子的鈉鹽進(jìn)行分離， 并初步探討在磁場(chǎng)中靜電離子色譜的保留行為.
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器和試劑
LC－4A高效液相色譜儀； RID－2AS示差析光檢測(cè)器, C－R2A數(shù)據(jù)處理機(jī). 靜電離子色譜柱（自制）, 流動(dòng)相分別為水, 10 mmol/L Na2HPO4－NaH2PO4緩沖液（pH=6.8）, 2.4 mmol/L NaHCO3和3 mmol/L Na2CO3; 1 mmol/L十二烷基磺酸鈉. 所用試劑均為優(yōu)級(jí)純或分析純； 溶液用二次蒸餾水按常規(guī)配制.
1.2 色譜柱制備和分離方法
把含有膽汁酸鹽水溶液通過動(dòng)態(tài)涂層法涂覆在ODS表面. 選用國(guó)產(chǎn)ODS分離柱（4.6 mm×250 mm）, 將30 mmol/L的CHAPS溶液（經(jīng)0.4 μm濾膜過濾）以 0.7 mL/min流速流經(jīng)ODS柱80 min, 收集流出液重復(fù)上述操作2次, 然后用水沖洗40 min, 即得到在ODS柱表面涂覆一層含有正/負(fù)電荷膠束的靜電離子色譜柱.
靜電離子色譜法是利用在ODS載體上涂覆在同一分子內(nèi)同時(shí)含有正/負(fù)兩種電荷的膽汁酸誘導(dǎo)體膠束作固定相, 純水或電解質(zhì)溶液作流動(dòng)相, 被測(cè)樣品中的陰離子和陽(yáng)離子通過純粹的靜電吸引、 離子配對(duì)后形成正、 負(fù)離子的締合物（離子對(duì)）, 由于被測(cè)離子的電荷和半徑、 離子種類和離子濃度的不同, 因此形成的各種離子對(duì)受涂覆在固定相上的表面活性劑所帶的正/負(fù)電荷靜電吸引和排斥作用力不同而相互分離. 分離后的離子對(duì)進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行定量檢測(cè). 實(shí)驗(yàn)表明, 用本法制備的靜電離子色譜柱, 連續(xù)使用3個(gè)月未發(fā)現(xiàn)分離效率下降.
2 結(jié)果與討論
2.1 流動(dòng)相和色譜圖
分別以純水、磷酸鹽緩沖溶液為流動(dòng)相得到色譜分離圖
純水為流動(dòng)相時(shí), Na2SO4和NaBr， KNO3和NaNO3， Na2S2O3和NaF+NaNO3各離子對(duì)得到分離, 但NaF與NaNO3不能分離開. 而磷酸鹽為緩沖溶液時(shí)（圖2）, 不但Na2SO4和NaBr得到分離, 而且Na2S2O3， NaF， NaNO3也可相互分離. 由圖2可見, 與純水流動(dòng)相相比, 流動(dòng)相中磷酸鹽的存在使各離子對(duì)保留時(shí)間和色譜峰形狀發(fā)生變化, 雖然各離子對(duì)保留時(shí)間顯著增加, 但出峰順序未發(fā)生變化. 實(shí)驗(yàn)表明, 各離子對(duì)的保留時(shí)間與陰陽(yáng)離子的半徑、 電荷、 流動(dòng)相種類和離子強(qiáng)度有關(guān), 在流動(dòng)相中加入不同種類的電解質(zhì)溶液將有利于某些離子對(duì)的分離.
分別以碳酸鹽、十二烷基磺酸鈉為流動(dòng)相得到的靜電離子色譜分離圖如圖3所示. 由圖3可見NaBr和Na2SO4可以完全分離, 與純水為流動(dòng)相相比, NaBr和Na2SO4的分離效率提高, 但保留時(shí)間增加. 特別是以十二烷基磺酸鈉（表面活性劑）為流動(dòng)相時(shí), 使NaBr的保留時(shí)間延長(zhǎng)（見圖3（b））, 這說(shuō)明表面活性劑的存在將對(duì)離子對(duì)的分離效率產(chǎn)生重要影響. 可以認(rèn)為, 在流動(dòng)相中加入電解質(zhì)溶液, 除樣品離子與固定相相互作用外, 流動(dòng)相中電解質(zhì)也參與了與固定相之間的靜電吸引和排斥作用, 由于各離子對(duì)和電解質(zhì)與固定相相互競(jìng)爭(zhēng)的靜電作用, 提高了各離子對(duì)的分離度.
2.2 流動(dòng)相流速影響
當(dāng)流動(dòng)相流速不同時(shí), 各離子對(duì)的保留時(shí)間發(fā)生改變. 純水為流動(dòng)相時(shí), NaBr和Na2SO4離子對(duì)的保留時(shí)間與純水流速的關(guān)系. 實(shí)驗(yàn)表明, 當(dāng)采用不同種類流動(dòng)相時(shí), 隨著流動(dòng)相流速的增加, 保留時(shí)間都有不同程度的縮短. 但要根據(jù)被分離的離子對(duì)的分離效率和分析速度來(lái)選擇流動(dòng)相流速, 本實(shí)驗(yàn)選擇流動(dòng)相流速為0.6 mL/min.
2.3 外加磁場(chǎng)對(duì)靜電離子色譜分離的影響
將靜電離子色譜置于靜態(tài)磁場(chǎng)（Nb磁鐵, 160 mm×30 mm）中, 考察各離子對(duì)的分離效率和保留時(shí)間. 實(shí)驗(yàn)表明, 在外加磁場(chǎng)作用下, 純水為流動(dòng)相時(shí), NaNO3和Na2S2O3離子對(duì)的保留時(shí)間稍向后位移（見圖5）, 但二者的峰形狀未發(fā)生變化. 這可能是在離子對(duì)形成和洗脫過程中, 由于外加磁場(chǎng)的作用, 使形成的離子對(duì)與涂覆在載體上膽汁酸鹽膠束所帶的正負(fù)電荷靜電吸引和排斥作用力發(fā)生變化, 打破了原來(lái)的平衡狀態(tài)， 使離子對(duì)的保留時(shí)間發(fā)生位移.
綜上， 在靜電離子色譜分離過程中, 由于采用涂覆同時(shí)帶正/負(fù)兩電荷的兩性分子離子作固定相, 被分離的陰陽(yáng)離子以離子配對(duì)形式被洗脫下來(lái), 雖然可以用一種柱填料同時(shí)分離分析陰陽(yáng)離子, 但必須配備不同種類的檢測(cè)器以適應(yīng)陰陽(yáng)離子的在線檢測(cè). 在外加磁場(chǎng)作用下, EIC的不同種類流動(dòng)相對(duì)各種離子對(duì)的分離效率、 選擇性及其保留機(jī)制的影響及作用有待于進(jìn)一步研究.
