Chem Commun：球形共价有机框架色谱固定相用于短柱液相色谱分离

色谱技术作为一种强大的分离分析手段，始终推动着生命、环境、食品和医药等科学研究领域的不断发展。色谱固定相作为色谱技术的核心，一直是色谱领域的研究热点。尽管传统的硅胶基质具有良好的机械强度和高比表面积等优点，但较窄的pH 使用范围限制了它们的广泛应用。与硅胶基质相比，聚合物基质的色谱固定相耐受pH范围很广，但此类基质机械稳定性较差且在有机溶剂中易溶胀。因此，开发一种兼具硅胶和聚合物基质优点的色谱固定相以满足不同条件下的分离需求十分必要。

共价有机骨架 (Covalent organic frameworks, COFs) 是一类由共价键连接的多孔结晶材料，具有规整的孔道结构、高比表面积、易于修饰、高的化学和热稳定性等优点，已在传感、气体存储、催化、光电和分离分析领域展现了良好的应用前景。然而，现有报道的COFs多为不规则形状或纳米级尺寸，将其直接填充作为固定相应用于液相色谱可能会导致高背压和较低的柱效。

近日，福州大学林子俺研究员（点击查看介绍）课题组首次将微米级的球形COFs (S_COFs) 作为一种新型固定相应用于短柱 (30 mm × 2.1 mm i.d) 液相色谱中，实现了小分子物质的高效分离（见图1）。

图1. 球形共价有机框架色谱柱分离示意图。图片来源：Chem. Commun.

为验证S_COFs材料在液相色谱分离领域中的应用潜力，该课题组通过扫描和透射电镜、X射线衍射、氮气吸附-脱附分析等技术对S_COFs的形貌、晶体结构、比表面积和孔径分布等性质进行了表征，确证了S_COFs晶体的成功合成。随后将所得制得S_COFs填充于不锈钢柱中，用于小分子化合物（如单取代苯、多环芳烃、烷基苯、蛋白质酶解液等）的分离。由于具有较强的疏水性，S_COFs填充柱对疏水性物质具有很强的保留，在较高的有机相条件下即可实现对目标物质的快速分离。值得注意的是，S_COFs填充柱对多环芳烃类化合物的分离度和柱效与商品化C18柱相当。鉴于COFs材料在色谱分离中的独特优势，该工作有望拓宽球形COFs材料在分离领域中的应用。

相关研究成果发表于Chemical Communications，并入选封底文章。博士生郑琼为该论文第一作者，林子俺研究员为通讯作者，贺燕庭、马文德等博士生参与了该工作。该研究工作得到了国家自然科学基金（21974021, 91843301 和 22036001）的资助，作者在此表示感谢！

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Facile synthesis of spherical covalent organic frameworks as stationary phases for short-column liquid chromatography

Qiong Zheng, Yanting He, Wende Ma, Yijing Wu, Zihan Chen, Ran Wang, Wei Tong, Zian Lin

Chem. Commun., 2021, DOI: 10.1039/D1CC03182A

研究团队简介

林子俺研究员课题组从2016年起开始共价有机框架材料的合成及其分析应用研究工作，近年来在复杂样品前处理、色谱、质谱等领域的研究已经取得一系列成果，发表了包括J. Am. Chem. Soc., J. Hazard Mater., Chem. Commun., ACS Appl. Mater. Interfaces, ACS Sustain. Chem. Eng., J. Mater. Chem. B, Talanta, Analyst, J. Chromatogr. A等国际权威刊物。

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