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提 供 商：
北京彩陆科学仪器有限公司
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资料大小：
132K
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发布时间：
2006-06-27
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浏览次数：
2851
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资料介绍
本文简要的回顾了毛细管电泳的发展历史，对其发展和应用现状进行概述，并对未来的发展提出一些设想，作为我们研究课题的重点，特别对毛细管电泳安培检测技术进行了较为详细的评述。从电导检测、电位检测和安培检测的三种方法用于毛细管电泳这项分离技术的发展过程，到基础理论的研究、检测池的设计与改进、电极的改进及其应用的简单介绍到未来的发展动向等方向逐一涉及，一般的药物、氨基酸和糖类的分析到目前应用的热点进行了综述。从毛细管电泳安培检测技术需要进一步完善和发展考虑，提出了本论文的设想，在毛细管电泳安培检测的方法学研究及其在药物分析中的应用方面做出一些有意义的工作。
本文简要的回顾了毛细管电泳的发展历史，对其发展和应用现状进行概述，并对未来的发展提出一些设想，作为我们研究课题的重点，特别对毛细管电泳安培检测技术进行了较为详细的评述。从电导检测、电位检测和安培检测的三种方法用于毛细管电泳这项分离技术的发展过程，到基础理论的研究、检测池的设计与改进、电极的改进及其应用的简单介绍到未来的发展动向等方向逐一涉及，一般的药物、氨基酸和糖类的分析到目前应用的热点进行了综述。从毛细管电泳安培检测技术需要进一步完善和发展考虑，提出了本论文的设想，在毛细管电泳安培检测的方法学研究及其在药物分析中的应用方面做出一些有意义的工作。
鉴于在毛细管电泳安培检测技术中，用于分离的高压电场对安培检测有着严重干扰，影响检测的灵敏度，而且分离毛细管与工作电极对接也存在一定困难等原因，前人已做了大量的研究工作，并提出了种种解决办法，但还存在不尽如人意的地方。在原有的工作基础上，我们进一步进行了毛细管电泳安培检测的研究工作，设计制作了一种高压电场隔离接口和相应的安培检测池，并对工作电极进行了改进，兹将主要研究内容报告如下：
第一部分 概述了毛细管电泳的发展历史，对电导检测、电位检测特别是安培检测的基本原理及其应用工作进行了详细介绍，指出了三种检测技术的优缺点，以及人们为降低噪音、提高检测度方面所做的一些工作，最后还简单介绍了本文的目的、意义和内容。
第二部分 设计制作了一种电场隔离接口和安培检测池，并对检测电极做了进一步改进。对高压电场隔离接口的强度、稳定性、平衡时间、导电效率及隔离电场性能等进行了详细的研究。结果表明：该接口稳定，隔离电场效果好，可以满足实际工作的需要；制作的安培检测池可以解决分离毛细管与工作电极对接困难的问题，其工作电极可以方便的插入分离毛细管而不碰壁。组装了一套毛细管电泳安培检测系统，并利用该系统分离检测了三中种对苯二酚，结果令人满意。此外，我们通过对电极的改进，削弱了在毛细管电泳安培检测中存在的峰扩展现象，进一步提离了分离效率。
第三部分 在自组装的毛细管电泳安培系统上，进行了毛细管电泳安培检测在药物分析中的方法学研究，建立了此种药物的毛细管电泳安培检测方法。
1. 用毛细管电泳安培检测法同时测定了银黄注射液中氯原酸与黄芩苷的含量,研究了各种实验条件对分离效果的影响,得到了较优化的实验条件。以直径为100μm的铜微电极为工作电极，于电极电位+0.8V(vs.Ag/AgCI)处，40mmoI/L的Na2B407(pH值为13.4)min为缓冲溶液时, 氯原酸与黄苓苷在12min内得到良好的分离. 氯原酸与黄苓苷分别在5.0×10-3~0.5mg/mL浓度范围内与电泳峰电流呈良好的线性关系, 检测下限分别为1.0×10-4 mg/ml和5.0×10-5mg/ml。
2. 用毛细管电泳安培检测同时测了复方芦丁片中芦丁和抗坏血酸的含量，研究了各种实验条件对分离效果的影响，得到优化的条件。以直径为50μm的碳纤微电极为工作电极，电极电位在+0.8V(vs.Ag/AgCI), 40mmoI/L的Na2B407- H3BO3 (pH值为7.5)为缓冲溶液时, 芦丁和维生素C在10min内得到了良好的分离, 芦丁和维生素C分别在5.0×10-8~5.0×10-4g/mL、8.0×10-8~5.0×10-4g/mL浓度范围内与电泳峰电流呈现良好的线性关系，其检测下限分别为2.0×10-8g/mL、5.0×10-8g/mL。
3．用毛细管电泳安培检测法同时测定了中药连翘中连翘苷与芦丁的含量，研究了各种实验效果的影响，得到了优化的实验程序。以直径50μm的碳纤维微电极为工作为电极，电极电位在+1.2V(vs.Ag/AgCI), 20mmoI/L的Na2B407-H3BO3(pH值为8.4)+40mmoI/LSDS为缓冲溶液时, 芦丁和连翘中连翘苷在10min内得到了良好的分离. 芦丁和连翘苷分别在为1.0×10-3m g /mL和5.0×10-4m g /mL.
4、用毛细管电泳安培检测法同时测定了中药槐花中芦丁和槲皮素的含量，研究了各种实验条件对分离效果的影响，得到了优化的实验步骤。以直径为50μm的碳纤维微电极为工作电极，检测电位为+1.2V(vs.Ag/AgCI), 20mmoI/L的Na2B407-(pH值为8.4)+40mmoI/LSDS为缓冲溶液时，芦丁和连翘在10min内得到良好的分离。芦丁和连翘苷分别在5.0×10-3~0.5m g /mL浓度范围内与电泳峰电流呈现良好的线性关系，检测下限分别为1.0×10-4m g /mL和5.0×10-5m g /mL.
5 、用毛细管电泳安培检测法同时测定丹参注射液中丹参素、原儿茶醛和原儿茶酸的含量，研究了各种实验条件对分离效果的影响，得到了优化的实验条件。以直径为50μm的碳纤维电极为工作电极，电极电位+0.8V(vs.Ag/AgCI), 20mmoI/L的Na2B407-(pH值为8.4)+40mmoI/LSDS为缓冲溶液. 在此条件下, 丹参素、原儿茶醛和原儿茶酸在10min内得到良好的分离。丹参素、原儿茶醛和原儿茶酸分别在0.01~0.2m g /mL、0.002~0.1m g /mL和0.002~0.1m g /mL浓度范围内与电泳峰电流呈现良好的线性关系，检测下限分别为0.002、0.001和0.001m g /mL。
6、用毛细管电泳安培法同时测定了中药天麻中天麻素，对羟基苯甲醇和香草醛的含量，研究了各种实验条件对分离效果的影响，得到了优化的实验条件。以直径为50μm的碳纤维微电极为工作电极，电极电位为+1.0V(vs.Ag/AgCI), 20mmoI/L的Na2B407-(pH值为8.4)+30mmoI/L胆酸钠为缓冲溶液时,天麻素、对羟基苯甲醇和香草醛在12min内到了良好的分离。天麻素、对羟基苯甲醇和香草醛分别在0.020~0.5、0.031~0.5和0.025~5.0 m g /mL浓度范围内与电泳峰电流呈现良好线性关系,检测下限分别为0.005、0.01和0.006 m g /mL 。
7、用毛细管电泳安培检测法同时测定了中药儿茶中儿茶素和表儿茶素的含量，研究了各种实验条件对分离效果的影响，得到了优化的实验条件。以直径50μm的碳纤维微电极为工作电极，电极电位为+0.9V(vs.Ag/AgCI), 20mmoI/L的Na2B407-(pH值为8.8)+80mmoI/L SDS为缓冲溶液时, 儿茶素和表儿茶素在10min内得到了良好的分离.儿茶素和表儿茶素分别在5.0×10-2~1.0m g /mL和5.0×10-2~2.0m g /mL浓度范围内与电泳峰电流呈良好线性关系, 检测下限分别为0.02m g /mL和0.01m g /mL。
通过以上工作，证明所设计的高压电场隔离接口和安培检测池能够满足实际工作需要，希望能对毛细管电泳安培检测方法学的研究起到一定的促进作用，对安培检测技术的发展有一定的帮助。
第一节 毛细管电泳的历史与发展
传统的电泳作为一种分离技术,是根据在电场作用下,不同的溶质由于其不同的迁移速率,以不同的迁移速度向其所带电荷的相反方向移动,从而使得不同的溶质得以分离的方法.而毛细管电泳(CE)又称之为高效毛细管电泳(HPCE),则是一类以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力的新型液相分离分析技术，其迅速发展于二十世纪八十年代后期。CE实际上包含电泳、色谱及其相互交叉的内容，是分析科学中继高效液相色谱之后的又一重大进展，它使得分离分析科学从微升级水平进入到纳升级水平，并使得单细胞的分析，乃至单分子的分析成为可能。与此同时，也使长期困扰我们的生物大分子如糖类、蛋白质等的分离分析，因为CE的产生和迅速发展而有了新的转机。
一．历史的简单回顾
溶液中荷电粒子在电场中的泳动现象，早在19世纪初就已被发现[1]，与色谱工作一开始就作为分析方法来研究不同，电泳在Michaelis[2]关于酶的鉴别工作之前，只是作为一种物理化学现象来研究。在十九世纪中叶，对溶液中荷电离子的电场作用下的泳动现象，Wiedemann和Buff[3，4]开始进行研究，后来在实验的基础上，Kohlrausch[5]导出了离子移动的理论公式，描述了包括区带电泳，等速电泳和移动界面电泳在内的电泳基本理论，电泳在真正意义上进入分析化学是在Sverdberg和Tiselius[6]的开拓性研究之后，他们在1926年提出了移动界面电泳技术。然而，只是在Tiselius[7，8]公布了移动界面电泳技术的细节之后，电泳技术才开始得到较为迅速的发展，并成为生物医学的基础研究手段之一，成功的应用于人血清的分离，获得了血清白蛋白等。
毛细管电泳发展的历史相当悠久，其发展可以追溯到二十世纪六十年代中期，瑞典科学家Hjerten[9]首先用内径为3mm的石英毛细管进行了电泳分离。后来，Mikkers等[10]首先从理论上研究了电场聚焦现象及其对分离区带扩展的影响，随后在实验上用200μm内径的聚四氟乙烯管实现了高效电泳分离，这项研究成为CZE发展史上的第一个重大突破。从二十世纪八十年代初开始，Jorgenson等[11，12]使用更细的毛细管及内径为75μm的熔融石英管做CZE，在30kV电压下每米毛细管的效率高达4×105的理论塔板数，这一开创性的成果成为毛细管电泳发展历史上的一个里程碑，从此，毛细管电泳技术开始了突飞猛进的发展。
二．毛细管电泳技术的发展
1．分离模式的发展
传统的电泳模式只能用于荷电离子的分离。1984年，Terabe[13]等在CE电解质溶液中加入离子表面活性剂，在溶液中形成离子胶束作假固定相，实现了中性离子的分离，这种模式称为胶束电动色谱（micellar electrokinetic chromatography， MEKC），此后，又相继发展了环糊精EKC，微乳胶EKC等[14，15]，目前，MEKC已成为应用非常广泛的电泳模式之一。
1983年，Hjerten[16]首先将聚丙烯酰胺凝胶毛细管用于CE分析，发展了毛细管凝胶电泳（capillary electrophoresis，CGE）。CGE具有极高的分辨本领，可用于蛋白质碎片的分离及DNA序列的快速分析。
此后，随着毛细管电泳研究的深入，其它分离模式如毛细管等电聚焦（capillary isoelectric focusing， CIEF） [17]，毛细管等速电泳，毛细管电色谱（capillary electrochromatography，CEC）[18，19]等分离模式不断引入，极大的拓宽了毛细管电泳技术的应用范围。
2．基础理论的深入研究
CE涉及许多基本的理论问题，如区带展宽，塔板高度，热效应，电渗流，分离度的优化等，深入的对这些问题进入研究，将极大的推进CE技术的进一步提高与应用。
针对这些理论问题，国内外许多学者进行了大量的研究。如Rhodes和Giddings等[20，21]对影响区带展宽因素进行了定量分析；Andreev等[22]提出了一个数学模型，讨论了电渗流对CE效
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