用于多种分析物的N、F掺杂碳点氟化物固定相的制备

《Journal of Analysis and Testing》：Fabrication of N, F-Carbon Dots Doped Fluorine-Containing Stationary Phase for Diversified Analytes

碳点基含氟固定相的合成及其在HPLC分离中的应用研究。通过设计合成含N、F基团的碳点并修饰氟硅烷基质，构建F-SiO2-CDs色谱柱。该固定相采用多模式作用机制（包括氟-氟、疏水作用、离子交换等），在农药（14,640 N/m）、皂苷（17,870 N/m）、磺胺类（18,060 N/m）等高极性化合物分离中表现优异，重复性RSD≤5.51%，稳定性达10 mM醋酸水溶液体系。对比商业色谱柱（C18、二醇、氨基、PFP），其分离效能及化学稳定性显著提升，并成功应用于烷基苯（30,880 N/m）和总皂苷实际样品分离。

摘要

如今，碳点（CDs）和/或含氟（F）的固定相展现出良好的色谱性能，在分离高极性化合物方面具有巨大潜力。在本研究中，首次设计并合成了用于高效液相色谱（HPLC）分离的含氮、含氟的碳点（N, F-CDs）。同时，选择2,3,3,3-四氟-2-(1,1,2,2,3,3,3-七氟丙氧基)-N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]丙酰胺作为含氟官能团的来源。这种新型的含氮、含氟碳点（N, F-CDs）以及含氟的（F-SiO₂-CDs）固定相通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高真空物理吸附分析仪、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪进行了表征。正如预期的那样，F-SiO₂-CDs柱子在分离多种目标化合物时表现出优异的性能，包括7种农药（吡啶胺的保留值为14,640 N/m）、5种人参皂苷（Rd的保留值为17,870 N/m）、7种磺胺类药物（磺胺甲噁唑的保留值为18,060 N/m）、5种生物碱（四氢帕尔马汀的保留值为14,830 N/m）和5种核苷（胸腺素的保留值为15,320 N/m）。分离过程涉及多种色谱机制，包括氟-氟（F–F）相互作用、疏水作用、离子交换、偶极-偶极相互作用、氢键相互作用和静电相互作用。与F-SiO₂、商用C18-SiO₂、商用二醇改性SiO₂、商用氨基改性SiO₂和商用PFP-SiO₂柱子相比，F-SiO₂-CDs柱子的色谱性能更优。此外，F-SiO₂-CDs柱子还被用于分离烷基苯和总人参皂苷，其分离结果（正戊基苯的保留值为30,880 N/m）证明了其适用于实际样品分离。另外，F-SiO₂-CDs柱子具有出色的重复性（保留时间相对标准偏差（RSD）不超过5.51%），并且在含有高浓度10 mM乙酸水溶液的流动相中表现出极高的稳定性，这对于色谱评价至关重要。