通过交联剂修饰构建氨基酸水凝胶功能化硅胶用于混合模式色谱分离

本研究创新性地采用咪唑离子液体作为交联剂，通过点击化学在硅胶表面构建氨基酸/聚离子液体复合水凝胶色谱固定相（Sil-Ph-Cys-IL）。该材料整合了氨基酸水凝胶的生物相容性、可调性与离子液体的多重作用位点优势，在反相（RPLC）、亲水（HILIC）、离子交换（IEC）和π-π作用（PALC）四种色谱模式下均表现出色，尤其对位置异构体分离效果显著。通过范特霍夫方程和线性溶剂化能关系（LSER）模型揭示了保留机制，为绿色色谱（纯水流动相）和复杂样本分析提供了新策略。

　　

Highlight

本研究首次将咪唑离子液体作为交联剂应用于色谱分离材料制备，成功开发出兼具多重相互作用位点的氨基酸/聚离子液体复合水凝胶固定相。

XPS分析

X射线光电子能谱（XPS）分析揭示了两种固定相（Sil-Ph-Cys-MBA和Sil-Ph-Cys-IL）的表面元素分布特征。在C 1s谱图中，284.8eV（C-C）、286.0eV（C-S）、286.8eV（C-N）和288.8eV（C-O）的特征峰证实了材料成功接枝。值得注意的是，Sil-Ph-Cys-IL在N 1s谱图中401.5eV处的特征峰对应咪唑鎓离子（C-N⁺），而Br 3d谱图中67.8eV的信号则验证了Br^-反离子的存在——这些"分子指纹"为离子液体交联剂的成功引入提供了确凿证据。

结论

通过点击化学反应将不同交联剂（MBA和咪唑离子液体）构建的氨基酸水凝胶固定于硅胶微球，开创了离子液体作为交联剂在色谱分离材料中的应用先例。实验证明：离子液体交联剂能显著增强固定相对位置异构体的分离能力（例如硝基苯胺异构体的分离度达1.52），其多重作用机制（疏水/亲水/π-π/静电相互作用）使Sil-Ph-Cys-IL柱在混合模式色谱（MMC）中展现出超越传统交联剂和商业混合模式柱（Acclaim Mixed-mode WAX-1）的性能。该研究为开发新一代智能水凝胶色谱材料提供了创新思路。