基于深共晶溶剂修饰碳纳米管的毛细管电泳手性分离增强策略研究

针对碳纳米管(CNTs)疏水性导致的分散难题及其在手性分离中的应用局限，研究人员创新性地采用深共晶溶剂(DESs)修饰羧基化多壁碳纳米管，制备DESs@CNTs功能材料作为毛细管电泳(CE)缓冲添加剂。该体系与单一麦芽糊精(MD)系统相比，显著提高了模型药物分辨率并减少手性选择剂用量，通过红外光谱、核磁共振等技术证实材料特性，为新型手性识别材料开发奠定基础。

　　

在药物分析领域，手性药物的对映体往往表现出截然不同的药理活性和代谢途径，这使得手性分离成为科研人员的重要课题。毛细管电泳(CE)因其高效、快速的特点成为手性分离的常用技术，但其分离效果高度依赖手性选择剂（如环糊精、糖类等）的识别能力。传统方法中，直接将手性选择剂加入缓冲液往往难以达到理想分离效果。与此同时，碳纳米管(CNTs)因其独特的机械强度、大比表面积和π电子系统，被认为在CE中具有巨大潜力，但其强疏水性导致的分散难题严重限制了应用。

针对这一瓶颈，来自江苏省研究型医院和南通市基础研究项目团队的研究人员创新性地将深共晶溶剂(DESs)与CNTs结合，开发出DESs@CNTs功能材料。DESs是由氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)按特定摩尔比加热形成的低共熔混合物，兼具离子液体的可设计性和良好稳定性。研究选用D-木糖醇(XOL)和D-山梨醇(SOL)这两种含多个手性羟基的物质制备DESs，通过物理吸附将其修饰到羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)表面，构建了新型CE手性分离体系。该成果发表在《Journal of Chromatography A》上，为手性识别材料开发提供了新思路。

关键技术包括：1) 采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振(¹
H NMR)表征DESs结构；2) 通过透射电镜(TEM)观察CNTs形貌；3) 紫外光谱分析DESs@CNTs作用机制；4) 系统优化CE分离条件（如缓冲液pH、电压等）。

Characterization of DESs@CNTs
研究通过FT-IR证实TEACl-XOL成功修饰到CNTs表面，特征峰位移表明氢键形成。¹
H NMR显示DESs未破坏共价键结构。TEM显示修饰后CNTs分散性显著改善，团聚现象减少。

Conclusion
与单一MD系统相比，DESs@CNTs体系使模型药物多沙普仑(DOX)和度洛西汀(DUL)分辨率显著提升。CNTs的大比表面积为MD分子提供了富集位点，增强了手性选择剂与对映体的相互作用。DESs的引入不仅改善了CNTs分散性，其自身手性中心还协同参与识别过程。

该研究首次将DESs@CNTs应用于CE手性分离，证实其可减少手性选择剂用量并提高分离效率。DESs的可设计性为功能化CNTs提供了广阔空间，而CNTs的"伪固定相"特性拓展了CE分离机制。这种"材料-溶剂"协同策略为复杂体系手性分离提供了普适性方法，在药物纯度控制、生物标志物检测等领域具有重要应用价值。