SiO2-DMOA色谱固定相的制备及表征
SiO2-DMOA色谱固定相的制备分为环氧基修饰二氧化硅的制备和十八叔胺修饰二氧化硅的制备。
球形多孔硅胶在100℃下真空干燥24 h以除去硅球表面吸附的水分，备用。
第一步为环氧基化二氧化硅（SiO2-GPTMS）的制备：通过硅烷偶联反应制备环氧基二氧化硅。首先称取2.4 g干燥过夜的球形硅球置于250 mL圆底烧瓶中，依次加入30 mL无水甲苯、2.4 mL GPTMS和300 μL三乙胺，N2氛围下95℃下加热回流24 h。反应结束后，依次用甲苯、乙腈和甲醇洗涤两遍以洗去杂质，抽提。置于80℃烘箱中干燥过夜，获得SiO2-GPTMS。
第二步为十八叔胺修饰二氧化硅色谱固定相的制备：称取2.4 g SiO2-GPTMS置于250 mL的圆底烧瓶底部，加甲醇30 mL重悬，随后加入12 mL的DMOA，充分混匀后充入氮气，50℃下加热回流2 h。反应结束后，用大量甲醇洗去反应体系中的杂质，置于80℃烘箱中，烘干24 h，获得SiO2-DMOA色谱固定相。
图 SiO2-DMOA色谱固定相制备示意图
SiO2-DMOA色谱柱的填充
采用高压匀浆法填充SiO2-DMOA色谱柱。称取2.0 g的SiO2-DMOA色谱固定相置于100 mL烧杯中，将SiO2-DMOA色谱填料与匀浆液混合，超声处理两秒使其均匀分散，匀浆液按照氯仿-环己醇（3:7，v/v）比例进行配置。将混悬液倒入空柱管（150 mm × 4.6 mm）的匀浆罐中，连接好装置避免漏液。调节压力上升至35 MPa，加压液甲醇-异丙醇（1:1，v/v）会随着管路流过匀浆罐下方的色谱柱，在此压力下维持30 min，降低压力为0 MPa，静置30 min。将柱管卸下后装入筛板和柱头后，用乙腈冲洗色谱柱，备用。
SiO2-DMOA色谱固定相表征
首先，SiO2、SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA色谱固定相采用傅里叶变换红外光谱仪对其进行表征。图a为SiO2、SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA固定相在4000-400 cm-1范围内的红外光谱图。图a中可以明显看到在SiO2、SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA的红外谱图中1100 cm-1处的强吸收峰，SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA是以二氧化硅为基底，所以此处峰可以认定为Si-O的伸缩振动所引起的。在SiO2-GPTMS谱图中，由于980 cm-1处峰的消失，可以认定为硅球中的硅醇基团都被GPTMS掩盖，证明GPTMS已经成功键合到SiO2上。相比于SiO2-GPTMS，可以在SiO2-DMOA固定相中观察到2930 cm-1和2850 cm-1两处吸收峰，这属于DMOA结构中典型的甲基和亚甲基的特征峰。
此外，对SiO2、SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA色谱固定相进行热重分析。如图3-2b所示，在温度上升至800℃，SiO2几乎没有质量损失。SiO2-GPTMS在400℃质量损失加剧，可以归于SiO2-GPTMS表面键合硅烷化试剂损失导致。SiO2-DMOA色谱固定相大约在170℃开始第一次发生质量损失，这可能是SiO2-DMOA色谱固定相表面最外层键合的DMOA损失导致的，SiO2-DMOA色谱固定相在400℃开始第二次质量损失，这与SiO2-GPTMS的质量损失相似。在800℃时，与SiO2相比，SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA质量分别损失了13.5%和17.0%。上述结果可证明SiO2-DMOA色谱固定相已成功制备。
图硅球、SiO2-GPTMS和SiO2-DMOA的红外光谱图（a）和热重分析图（b）
SiO2-DMOA色谱柱保留机制
首先选取苯、乙苯、丙苯、丁苯对SiO2-DMOA色谱柱的保留机制进行考察。从图可以看出，当洗脱液中ACN含量从40%增加到90%时，四种烷基苯类物质的保留呈下降趋势，四种化合物的保留因子从7.83下降到0.05，表现出典型的反相色谱保留机制。由于SiO2-DMOA固定相表面存在季胺基团，因此SiO2-DMOA色谱柱可同时提供亲水保留机制。进一步选择三种亲水性不同的酰胺类物质（2-碘乙酰胺、对氨基苯甲酰胺和烟酰胺）考察其保留机制。如图3-3b所示，随着洗脱液中H2O含量从1%增加到40%，2-碘乙酰胺、对氨基苯甲酰胺和烟酰胺的保留因子逐渐下降，表现出典型的亲水色谱保留机制。因此，SiO2-DMOA色谱柱具有反相/亲水混合模式保留机制。
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