高性能キャピラリ-電気泳動および高速液体クロマトグラフィ-による炭素同位の分離

高效毛细管电泳和高效液相色谱法分离碳同位素

基本信息

批准号：
02640447
负责人：
田中信男
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高性能キャピラリ-電気泳動ならびに高速液体クロマトグラフィ-を用いて、イオン化制御法による窒素,酸素ならびに炭素同位体の分離を検討した。逆相クロマトグラフィ-用充填剤については、シリカゲルーC18充填剤を3官能性および1官能性シリル化剤から合成し、前者が後者より良いカラム性能を与えること、ならびにイオンと比較して中性分子に対して大きな保持を与えてより大きな同位体分離係数を与えることを見出した。またポリマ-ゲル充填剤は非常に大きなイオン/中性分子選択性に基づいて大きな同位体分離係数を与え、その理論段数がシリカゲル系充填剤の約30%であるにもかかわらず同位体の分離を可能とした。これにより、シリカゲル充填剤では不可能な高いpKaをもつアミン,アミド類についての窒素同位体分離が達成された。以上のように最適化されたカラム充填剤とポンプリサイクル法を用いた場合、従来の約2分の1の時間で酸素( ^<16>O, ^<18>O)および窒素( ^<14>N, ^<15>N)同位体の分離が可能であった。またpKaが約5および10である解離する炭素ー水素結合をもつフェニルマロニトリルとベンゾイルアセトフェノンを合成し、pHーK曲線からこれらの化合物についても同位体分離の可能性の存在を示することができた。キャピラリ-電気泳動においては、緩衝溶液に添加剤を加えることにより電気浸透流を制御することを可能とし、わずか10ー30分間で酸素および窒素同位体の分離を達成した。さらにシリカキャピラリ-の内表面の化学修飾により電気浸透流の小さなキャピラリ-の製作に成功し、再現性の良い同位体分離が達成された。引き続き炭素同位体分離を検討中である。

使用高性能毛细管电泳和高效液相色谱，我们研究了通过受控电离分离氮、氧和碳同位素。对于反相色谱填料，硅胶-C18填料由三官能和单官能硅烷化剂合成，前者比后者具有更好的柱性能，并且与离子相比具有中和分子的能力。由于同位素的保留较多，分离因子较高。此外，聚合物凝胶填料基于其极高的离子/中性选择性而提供了大的同位素分离系数，并且即使理论塔板数约为硅胶填料的30%，也能够进行同位素分离。结果，实现了高pKa的胺和酰胺的氮同位素分离，这是硅胶填料不可能实现的。当使用如上所述优化的塔填料和泵再循环方法时，与传统方法相比，可以在大约一半的时间内除去氧气(^ 16 O、^ 18 O)和氮气(^ 14 O) >N，^15N)同位素分离是可能的。我们还合成了苯基丙二腈和苯甲酰苯乙酮，它们具有可解离的碳氢键，pKa 约为 5 和 10，并且能够证明从 pH-K 曲线中分离这些化合物的同位素的可能性。在毛细管电泳中，可以通过在缓冲溶液中添加添加剂来控制电渗流，仅需10至30分钟即可实现氧和氮同位素的分离。此外，通过对二氧化硅毛细管的内表面进行化学修饰，我们成功地制造了具有小电渗流的毛细管，并实现了具有良好再现性的同位素分离。碳同位素分离仍在考虑中。