基于替考拉宁手性固定相的对映选择性亲水作用色谱中吸附-解吸动力学与涡流扩散研究

《Journal of Chromatography A》：Exploring adsorption–desorption kinetics and eddy dispersion in enantioselective hydrophilic interaction chromatography using teicoplanin-based chiral stationary phase

本研究通过范特姆特（van Deemter）方程深入探讨了两种手性探针（FMOC-丙氨酸和Haloxyfop）在齐性离子型替考拉宁手性固定相（CSP）上的动力学行为。研究发现，颗粒表面吸附的水层会限制分析物表面扩散，导致局部吸附现象，进而引发纵向扩散（longitudinal diffusion）、固液传质阻力（mass transfer resistance）和涡流扩散（eddy dispersion）的级联效应。研究首次明确慢吸附-解吸动力学（adsorption-desorption kinetics）是导致塔板高度（H）差异的主因，揭示了手性色谱中分析物结构与峰展宽（band broadening）的内在关联，为手性分离方法开发提供了理论依据。

　　

Section snippets

Theory

范特姆特方程通常用于评估色谱柱的动力学性能。该方程涵盖了所有非平衡贡献，包括涡流扩散（a(ν)）、纵向扩散（b）、由于分析物在颗粒体积内有限扩散性引起的固液传质阻力（c_p）以及由于对映选择性位点结合概率低导致的吸附-解吸动力学（c_ads）[32]。在简化坐标系中，对于两种...

Columns and materials

所有溶剂、试剂和分析物（FMOC-D-丙氨酸、FMOC-L-丙氨酸和外消旋Haloxyfop）均购自Merck Sigma-Aldrich。使用窄粒径分布的全多孔硅胶颗粒（孔径120 ?，粒径1.9 μm，比表面积282 m²/g）和替考拉宁手性选择剂制备研究用色谱柱。颗粒总孔隙率（ε_t=0.63）、外孔隙率（ε_e=0.38）和颗粒孔隙率...

Results and discussion

色谱图和分析物化学结构见图1。表1展示了区域保留因子（k_1,i）和选择性（α=k_1,2/k_1,1）数值。可见FMOC-丙氨酸对映体的保留时间和选择性均高于Haloxyfop，这归因于空间适配性以及分析物与选择剂之间通过COOH和NH基团建立的更强特异性相互作用[21]。

下文将详细探讨...

Conclusions

本研究在类亲水作用色谱（HILIC-like）条件下，于齐性离子型替考拉宁色谱柱上探究了两种具有结构差异的手性探针（FMOC-丙氨酸和Haloxyfop）的动力学行为。

研究具体表明，最主要的峰展宽来源是慢吸附-解吸过程，该过程与分析物的保留及其吸附速率常数直接相关。相比之下，对塔板高度（h）的其他贡献因素，即纵向...