毛细管电泳—安培检测联用技术的方法和应用研究

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1、毛细管电泳—安培检测联用技术的方法和应用研究毛细管电泳—安培检测联用技术的方法和应用研究毛细管电泳—安培检测联用技术的方法和应用研究毛细管电泳—安培检测联用技术的方法和应用研究【摘要】：毛细管电泳(CE)和高效液相色谱(HPLC)是二十世纪八十年代以来发展最为迅速的液相分离分析技术。由于二者在对复杂体系极强的分离分析能力,在药物分析、生化分析、食品分析、环境分析等几乎所有的分析化学领域得到广泛应用。与HPLC相比,CE具有高达百万(理论板/m)的分离柱效、纳升级的进样量和快速的分离特点,在分离效率和分析成本上具有明显优势。然而,由于其极小的进样量,当与常规的紫外检测联用时,导致浓

2、度检测灵敏度较低,不能满足有些痕量分析的要求；用激光诱导荧光检测必须进行衍生化,而衍生试剂种类有限,且存在衍生反应不充分和试剂干扰等问题；质谱检测由于存在较大的背景噪音还停留在实验室阶段。电化学检测中的安培检测技术,能对于自然界广泛存在的糖类、氨基酸、肽等物质产生直接的电化学响应；基于柱端检测的毛细管电泳-安培检测具有相对高的灵敏度,且线性范围宽、仪器简单、分析费用低的特点。目前,开发有更高灵敏度的修饰电极、可进行多指标同时测定的复合电极、对毛细管电泳-电化学检测(CZE-AD)的新缓冲体系的研究、接口研究等均是本学科的研究热点。高效液相色谱是目前成熟和稳定的分离分析技术,其中反

3、相色谱-紫外检测由于其对生理活性分析物的普适性在生化分析中广泛应用。但是,紫外检测选择性差且生化样品组成复杂,如何选择适当的前处理技术使HPLC-UV检测干扰最小是令人关注的研究内容。本论文包括六章：第一章为绪论,简要地综述了毛细管电泳的发展历史、基本原理、分离模式、联用检测技术,应用领域研究进展以及本论文研究的目的意义。第二章采用氧化亚铜(Cu2O)、羧基化碳纳米管(MWCNT-COOH)和液体石蜡制备了一种新型的复合电极。该电极通过与羧基化石墨粉组成的复合电极进行对比试验,说明MWCNT-COOH对多酚存在电催化效应；对复合电极填充物进行形貌表征和电化学性质的研究；对Cu2O

4、与MWCNT-COOH组成比例进行了优化。实验表明,Cu2O与MWCNT-COOH组成为3：1(w/w)时,复合电极同时对多酚、糖类表现出电流放大效应。该复合电极被应用于毛细管电泳-电化学检测中对糖和多酚进行测定。在优化分离条件下,绿原酸,芸香苷,蔗糖,葡萄糖,甘露糖和果糖能在100mmol·L-1NaOH中于30分钟内完成基线分离。多酚在1×10-7-1×10-4mol·L-1、糖在5×10-6-1×10-3mol·L-1范围内呈现良好的线性,多酚和糖的检测限分别达10-8mol·L-1、10-6mol·L-1数量级(S/N=3)。该电极具有良好的抗钝化能力、对分析物的结果重现

5、性较好。用该方法对市售的两个烟草产品中的多酚和糖进行了测定,结果满意。第三章研究了一种在CZE-AD中运用不同的缓冲溶液于分离、检测部分以实现对乌龙茶中糖、氨基酸和表没食子酸儿茶素没食子酸酯(EGCg)进行同时测定的方法。该方法为以柱端射壁检测方式作为CZE-AD接口,检测池中用100mmol·L-1NaOH溶液使一根直径300μm的铜圆盘(工作电极)表面对分析物形成电催化氧化；分离毛细管中,由30mmol·L-1硼酸盐和40mmol·L-1磷酸盐组成混合运行缓冲液,通过配位作用使分析物荷电后向检测端移动。在优化的电泳条件下,所有分析物能在35min内完成分离；方法有较低的检测限

6、和相对标准偏差,在三个数量级范围内峰面积和分析物浓度间存在着良好的线性关系。最后,对乌龙茶汤实际样品进行了分析,结果满意。第四章针对用不同方法所做的芦笋多糖组成分析结果不同的问题,采用毛细管电泳-安培检测对芦笋多糖中的单糖组成进行测定。对“柱端射壁”检测模式中,铜电极直径变化对与毛细管接口的影响进行了详细对比研究。对实验中缓冲浓度,分离电压、进样时间对分离的影响进行研究。在优化条件下,7个单糖在120mmol·L-1NaOH被基线分离。灵敏度低、重现性良好。实验发现,芦笋多糖由半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖组成,其摩尔比为17.8：5.5：1.0：14.2：17.2。相对

7、于其他分析方法,采用毛细管电泳-安培检测方法进行芦笋多糖的组成分析具有快速、精确和进样量较低的优点。最后,对实验结果的差异进行了讨论。第五章利用CZE-AD对脑血栓片的四种活性成分阿魏酸、原儿茶醛、咖啡酸和原儿茶酸进行了测定。分别研究了工作电极电位、运行缓冲液的pH值和浓度、分离电压和进样时间等参数对实验结果的影响。最佳实验条件为：20mmol·L-1硼酸盐运行缓冲溶液(pH=7.6)；工作电极为直径300μm的碳圆盘电极,检测电位为+0.95V(vs.SCE)；分离电压和进样时