色譜技術(shù)叢書--色譜手性分離技術(shù)及應(yīng)用
定 價:80 元
叢書名:色譜技術(shù)叢書
- 作者:袁黎明,劉虎威 著
- 出版時間:2020/2/1
- ISBN:9787122357618
- 出 版 社:化學工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O658.1
- 頁碼:230
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書是“色譜技術(shù)叢書”的分冊之一,從實用的角度系統(tǒng)介紹了色譜手性分離技術(shù)的原理及應(yīng)用,內(nèi)容包括手性色譜概論、手性氣相色譜、手性液相色譜、手性毛細管電泳、手性薄層色譜、手性超臨界流體色譜、手性高速逆流色譜。書中對代表性的手性分離柱和手性識別材料的選擇性進行了較系統(tǒng)的敘述和比較,書中的色譜圖絕大多數(shù)來自于作者團隊的手性拆分研究結(jié)果,圖表數(shù)據(jù)可靠,使讀者能快速掌握各類手性分離柱的特點。
本書適用于不對稱合成、手性分離、藥物化學、分析化學、高分子化學、功能材料領(lǐng)域的讀者。也可供有機化學、精細化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生命科學等領(lǐng)域的科研人員、研究生、大學生學習參考。
手性是自然界的基本屬性之一,與生命起源有密切的關(guān)系。研究手性識別的最主要源動力來自于手性藥物,除此之外其與化學、化工、環(huán)境、農(nóng)藥、食品、香料、材料、生命等領(lǐng)域也有非常廣闊的聯(lián)系。
手性物質(zhì)的化學識別需要創(chuàng)造手性環(huán)境,手性環(huán)境離不開手性材料,目前手性分離主要使用手性色譜方法。但現(xiàn)在手性柱的種類繁多,各種商品化手性分離柱的選擇性仍存在一定的局限性,絕大多數(shù)手性商品柱的價格昂貴,一些手性柱由于選擇性不高、穩(wěn)定性不好或者流動相選擇煩瑣等缺點正在被逐漸淘汰。而各種手性柱的研究者和生產(chǎn)商總是在盡可能地展示色譜柱的優(yōu)點,這常常使人們在實際應(yīng)用中難以選擇適宜于自己的手性分析方法。
筆者從2000年開始手性色譜柱和手性選擇性膜的研究,一方面研究新型手性色譜柱,另一方面也比較研究多種商品手性柱的性能、用它們表征手性高分子膜的選擇性。一根比較理想的手性色譜柱:一是要有好的選擇性,利用盡可能少的色譜柱來拆分盡可能多的手性化合物;二是液相色譜(LC)的溶劑系統(tǒng)選擇容易,采用商家推薦的某個溶劑系統(tǒng)能夠拆分盡可能多的外消旋體類型;三是要有好的再現(xiàn)性;四是要求有較長的柱壽命;五是手性化合物的色譜峰之間不要相距太遠、且能避開干擾峰。另外分離系統(tǒng)最好能兼具出峰時間短,使用溶劑價廉、低黏度、無毒、不腐蝕儀器,少使用酸堿及鹽溶液,對環(huán)境溫度不靈敏等特點。
每根手性色譜柱(板)都有自己的特點。如在氣相色譜(GC)中,手性籠CR3色譜柱具有很高的手性選擇性,全甲基-β-環(huán)糊精柱是目前使用最廣泛的商品柱;又如在LC中,纖維素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)以及直鏈淀粉三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)具有寬范圍的手性選擇性,手性冠醚柱非常適用于氨基酸的拆分;萬古霉素手性薄層板具有分析成本低、操作簡便等特點。為了較客觀地評價眾多商品手性柱,筆者用相同的隨機樣品,使用商家推薦的主要拆分條件,對近二十根不同類型的代表性商品手性柱進行了外消旋體拆分,比較了它們的手性分離結(jié)果,同時還簡要評述了一些代表性柱的重要原始文獻。書中的色譜圖絕大多數(shù)是筆者團隊的分離結(jié)果,圖表數(shù)據(jù)可靠。雖然僅用一兩個推薦色譜分離條件不能全面地評價一些色譜柱的手性識別能力,使用率高的手性柱對于某個具體的樣品也未必是適宜的選擇,但其可以粗略地反映這些柱的普適性,這對非色譜工作者如不對稱合成等科研人員來說尤其方便和實用。希望本書能使讀者對這些手性柱各自的特點有一個比較全面的了解,能針對性地使用各種手性柱、手性板以及手性添加劑,同時也為手性分離材料研究者提供參考。
本書的很多內(nèi)容得益于多年來多個國家自然科學基金(批準號:21675141、91856123、21027012、90717002等)以及科技部、教育部、省重點等項目的資助,與筆者編著的《手性識別材料》具有很好的互補性。本書第一~三、第五~七章由袁黎明撰寫,第四章由劉虎威撰寫。
感謝諶學先、艾萍、字敏、段愛紅、廖一平和白玉等同事的合作,以及課題組謝生明、張美、章俊輝、王幫進、韓曄華、常翠蘭、劉一、龐楠楠等數(shù)位博士和碩士生的研究工作。由于作者水平的限制,書中疏漏和不足在所難免,敬請專家和讀者給予批評指正。
袁黎明 劉虎威
2019年10月
手性是自然界的基本屬性之一,與生命起源有密切的關(guān)系。研究手性識別的最主要源動力來自于手性藥物,除此之外其與化學、化工、環(huán)境、農(nóng)藥、食品、香料、材料、生命等領(lǐng)域也有非常廣闊的聯(lián)系。
手性物質(zhì)的化學識別需要創(chuàng)造手性環(huán)境,手性環(huán)境離不開手性材料,目前手性分離主要使用手性色譜方法。但現(xiàn)在手性柱的種類繁多,各種商品化手性分離柱的選擇性仍存在一定的局限性,絕大多數(shù)手性商品柱的價格昂貴,一些手性柱由于選擇性不高、穩(wěn)定性不好或者流動相選擇煩瑣等缺點正在被逐漸淘汰。而各種手性柱的研究者和生產(chǎn)商總是在盡可能地展示色譜柱的優(yōu)點,這常常使人們在實際應(yīng)用中難以選擇適宜于自己的手性分析方法。
筆者從2000年開始手性色譜柱和手性選擇性膜的研究,一方面研究新型手性色譜柱,另一方面也比較研究多種商品手性柱的性能、用它們表征手性高分子膜的選擇性。一根比較理想的手性色譜柱:一是要有好的選擇性,利用盡可能少的色譜柱來拆分盡可能多的手性化合物;二是液相色譜(LC)的溶劑系統(tǒng)選擇容易,采用商家推薦的某個溶劑系統(tǒng)能夠拆分盡可能多的外消旋體類型;三是要有好的再現(xiàn)性;四是要求有較長的柱壽命;五是手性化合物的色譜峰之間不要相距太遠、且能避開干擾峰。另外分離系統(tǒng)最好能兼具出峰時間短,使用溶劑價廉、低黏度、無毒、不腐蝕儀器,少使用酸堿及鹽溶液,對環(huán)境溫度不靈敏等特點。
每根手性色譜柱(板)都有自己的特點。如在氣相色譜(GC)中,手性籠CR3色譜柱具有很高的手性選擇性,全甲基-β-環(huán)糊精柱是目前使用最廣泛的商品柱;又如在LC中,纖維素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)以及直鏈淀粉三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)具有寬范圍的手性選擇性,手性冠醚柱非常適用于氨基酸的拆分;萬古霉素手性薄層板具有分析成本低、操作簡便等特點。為了較客觀地評價眾多商品手性柱,筆者用相同的隨機樣品,使用商家推薦的主要拆分條件,對近二十根不同類型的代表性商品手性柱進行了外消旋體拆分,比較了它們的手性分離結(jié)果,同時還簡要評述了一些代表性柱的重要原始文獻。書中的色譜圖絕大多數(shù)是筆者團隊的分離結(jié)果,圖表數(shù)據(jù)可靠。雖然僅用一兩個推薦色譜分離條件不能全面地評價一些色譜柱的手性識別能力,使用率高的手性柱對于某個具體的樣品也未必是適宜的選擇,但其可以粗略地反映這些柱的普適性,這對非色譜工作者如不對稱合成等科研人員來說尤其方便和實用。希望本書能使讀者對這些手性柱各自的特點有一個比較全面的了解,能針對性地使用各種手性柱、手性板以及手性添加劑,同時也為手性分離材料研究者提供參考。
本書的很多內(nèi)容得益于多年來多個國家自然科學基金(批準號:21675141、91856123、21027012、90717002等)以及科技部、教育部、省重點等項目的資助,與筆者編著的《手性識別材料》具有很好的互補性。本書第一~三、第五~七章由袁黎明撰寫,第四章由劉虎威撰寫。
感謝諶學先、艾萍、字敏、段愛紅、廖一平和白玉等同事的合作,以及課題組謝生明、張美、章俊輝、王幫進、韓曄華、常翠蘭、劉一、龐楠楠等數(shù)位博士和碩士生的研究工作。由于作者水平的限制,書中疏漏和不足在所難免,敬請專家和讀者給予批評指正。
袁黎明 劉虎威
2019年10月
袁黎明,云南師范大學特聘崗位教授,博士生導師,生化分離分析材料與技術(shù)校級重點實驗室主任。 長期致力于新型功能有機化合物、功能高分子化合物以及功能化納米材料的合成,主要開展色譜、膜、萃取等新技術(shù)研究,尤其是手性化合物的分離分析技術(shù)研究。承擔研究生的《分離科學》、本科生的《分析化學》《高分子化學》《藥物化學》等課程的教學。 主持國家及省部級研究課題多項,發(fā)表論文150余篇,出版學術(shù)著作兩部。
劉虎威,北京大學化學與分子工程學院教授,博士生導師,中國質(zhì)譜學會副理事長、中國化學會色譜專業(yè)委員會副主任、中國分析測試協(xié)會副秘書長,Journal of Separation Science 和 Journal of Analysis and Testing副主編,色譜責任副主編,同時還擔任國內(nèi)外多種分析測試類期刊編委。長期從事生物分離與檢測技術(shù)研究,包括色譜、毛細管電泳、質(zhì)譜以及聯(lián)用技術(shù)(如LC-MS,CE-MS),應(yīng)用領(lǐng)域包括藥物分析、植物激素檢測、蛋白質(zhì)組學和脂質(zhì)組學分析。迄今已發(fā)表學術(shù)論文280余篇,出版學術(shù)著作三部,還為10部書籍撰寫了章節(jié)。主持完成或在研國家自然科學基金重點項目、重大科研儀器專項、面上項目等多項。
第一章 手性色譜概論
第一節(jié) 發(fā)展歷程 1
第二節(jié) 手性 4
第三節(jié) 手性分離原理 6
第四節(jié) 色譜手性分離常用技術(shù) 8
一、手性固定相法 9
二、手性流動相添加劑法 10
三、手性衍生化試劑法 10
第二章 手性氣相色譜
第一節(jié) 引言 12
一、氣相色譜儀 12
二、基本原理 13
三、分類及操作 15
第二節(jié) 氨基酸衍生物類手性柱及其應(yīng)用 19
一、Chirasil-Val類 20
二、其它類型的氨基酸衍生物類 24
第三節(jié) 環(huán)糊精衍生物類手性柱及其應(yīng)用 26
一、全甲基-b-環(huán)糊精 27
二、八(2,6-二-O-正戊基-3-O-三氟乙;)-γ-環(huán)糊精 30
三、其它環(huán)糊精衍生物 36
第四節(jié) 多孔材料類手性柱及其應(yīng)用 39
一、籠狀化合物 39
二、無機介孔硅 51
三、金屬-有機框架材料 55
四、共價有機框架材料 57
第五節(jié) 金屬配合物類手性柱及其應(yīng)用 58
一、樟腦酸金屬配合物 58
二、其它類型的金屬配合物 59
第六節(jié) 其它類型手性色譜柱及其應(yīng)用 60
一、離子液體 60
二、多糖類 60
三、環(huán)肽類 61
四、其它包合物 61
第三章 手性液相色譜
第一節(jié) 引言 64
一、鍵合相色譜 65
二、液固吸附色譜 67
三、離子交換色譜 67
四、操作的注意事項 68
第二節(jié) 多糖類手性色譜柱及其應(yīng)用 71
一、纖維素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯) 72
二、直鏈淀粉三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯) 75
三、鍵合型直鏈淀粉三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯) 81
四、殼聚糖 85
第三節(jié) 冠醚類手性色譜柱及其應(yīng)用 86
一、(3,3'-二苯基-1,1'-二萘基)-20-冠-6 86
二、(3,3'-二溴基-1,1'-二萘基)-20-冠-6 89
三、(+)-(18-冠-6)-2,3,11,12-四羧酸酯 92
第四節(jié) 大環(huán)抗生素類手性柱及其應(yīng)用 93
一、萬古霉素 93
二、替考拉寧 96
第五節(jié) 蛋白質(zhì)類手性柱及其應(yīng)用 101
一、牛血清白蛋白 102
二、a1-酸糖蛋白 103
第六節(jié) 奎寧類手性柱及其應(yīng)用 105
一、衍生化的奎寧 106
二、衍生化的奎寧丁 107
第七節(jié) 刷型類手性柱及其應(yīng)用 108
一、(S,S)Whelk-O1 110
二、a-Burke 1 112
第八節(jié) 配體交換型手性柱及其應(yīng)用 113
一、Cu(Ⅱ)+脯氨酸 114
二、Cu(Ⅱ)+N,N'-二辛基丙氨酸 115
第九節(jié) 環(huán)糊精類手性固定相 116
一、β-環(huán)糊精 117
二、羥丙基-β-環(huán)糊精 118
第十節(jié) 其它類型手性柱 119
一、聚甲基丙烯酸酯類手性色譜柱 119
二、聚丙烯酰胺 122
三、環(huán)果糖 123
四、多孔材料類 124
五、分子印跡類 127
第四章 手性毛細管電泳
第一節(jié) 引言 130
一、毛細管電泳概述 130
二、手性毛細管電泳與手性色譜之比較 133
三、CE用手性選擇劑 134
第二節(jié) 毛細管區(qū)帶電泳手性分離 139
一、基于CD的CZE手性分離 139
二、基于雙CD體系的CZE手性分離 144
三、基于荷電CD的NACE手性分離 146
四、基于大環(huán)抗生素的CZE手性分離 149
五、基于手性配體交換的CE手性分離 151
六、基于蛋白質(zhì)的CE手性分離 154
第三節(jié) 毛細管電動色譜手性分離 156
一、環(huán)糊精改性的MEKC手性分離 156
二、基于聚合物表面活性劑的MEKC手性分離 158
三、環(huán)糊精改性的MEEKC手性分離 160
第四節(jié) 毛細管電色譜手性分離 163
一、概述 163
二、填充柱CEC手性分離 163
三、開管柱CEC手性分離 171
四、流動相添加手性選擇劑的CEC手性分離 172
五、其它CEC手性分離方法 173
第五節(jié) 總結(jié)與展望 174
第五章 手性薄層色譜
第一節(jié) 引言 182
一、薄層板及展開槽 182
二、點樣及展開 184
三、展開溶劑 185
四、檢測 185
第二節(jié) 手性薄層色譜的特點 186
第三節(jié) 手性薄層色譜的應(yīng)用 194
一、已報道的主要的手性選擇劑 194
二、(2S,4R,2'RS)-4-羥基-1-(2'-羥基十二烷基)-脯氨酸配體交換手性薄層板 195
三、萬古霉素薄層板 195
第六章 手性超臨界流體色譜
第一節(jié) 引言 199
一、超臨界流體 199
二、超臨界流體色譜儀 200
第二節(jié) 手性拆分 201
一、特點 201
二、固定相 202
三、移動相 203
第三節(jié) 手性超臨界流體色譜的應(yīng)用 204
一、填充柱 204
二、毛細管柱 208
第七章 手性高速逆流色譜
第一節(jié) 引言 212
一、逆流色譜 212
二、高速逆流色譜 214
第二節(jié) 拆分操作 216
一、兩相溶劑系統(tǒng) 216
二、手性選擇劑 218
三、樣品溶液的制備 219
四、分離 219
五、檢測與純化 220
第三節(jié) 手性高速逆流色譜的應(yīng)用 221
一、逆流色譜在手性分離中的應(yīng)用 221
二、高速逆流色譜在手性分離中的應(yīng)用 223