毛细管电泳与芯片毛细管电泳的双检测技术论文

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1、毛细管电泳与芯片毛细管电泳的双检测技术论文李想童艳丽刘翠李偶连杨秀娟陈缵光【摘要】综述了毛细管电泳和芯片毛细管电泳的3种双检测技术，包括荧光散射等光学双检测技术、安培非接触电导等电化学双检测技术和荧光非接触电导等光电联用双检测技术。介绍了3种双检测方法的仪器的检测原理及应用，并展望了双检测技术的发展前景。引用文献54篇。【关键词】毛细管电泳，芯片毛细管电泳，双检测，评述1引言毛细管电泳(CE)以毛细管为分离通道,高压直流电场为驱动力,根据组分的淌度和分配系数的差异进行分离。芯片毛细管电泳(Microchipcapillaryelectrophoresis,MCE)自1992年

2、由Manz首次报道1以来迅速发展，它将微流控芯片的集成化技术与CE的分离检测技术相结合，在石英、玻璃或塑料等基片上刻制微通道.freelol/L25。FD只适用于测定本身或衍生后产生荧光的物质，专属性较强，且要根据待测物或衍生试剂的荧光特性来选择相应的激发光源。测定复杂样品时，若待测物的激发波长不相近，用单一激发光源无法同时测定这些待测物。Masaki等26设计了MCE的双荧光束检测装置。分别使用波长为370nm的发光二极管和395nm的激光二极管作为激发光源，实现双荧光束检测。2.2FD光散射双检测激光诱导荧光光散射双检测27采用了鞘流池结构的过柱检测方式，激光经过鞘流池后由

3、光束分离器分为两部分，6%的反射光用于散射检测，94%的透射光用于FD，从而实现FD光散射双检测。装置已被用于监测荧光标记线粒体等亚微粒子。光散射可测定粒子大小及结构等特性，但其专属性较差。联合FD，利用荧光信号辨别待测粒子的光散射信号，排除其它粒子的干扰，提高了检测的专属性和准确性。3电化学双检测技术光学检测法常因分离通道内径狭小受光程限制，而电化学检测受这种问题影响很小，且灵敏度高、选择性好、装置简单、成本低，用于CE和MCE中具有一定优势。目前已有多种复合式电化学双检测技术。3.1双电极安培检测安培检测法只测定在电极上具有电化学活性的物质，选择性高、操作简便，检出限可达到1

4、×10-10～1×10-7mol/L28。自1987年由artin等34设计了MCE双金属电极安培检测装置。该装置在分离通道出口约15μm附近并列放置4个相距约40μm的金属电极，向接近通道出口的两个工作电极提供不同的电势，分别测定氧化电流和还原电流，形成的两个谱图相互补充，并可根据分析物的电化学可逆性确证各谱图中的化合物峰，从而提高安培检测的选择性和分析物定性的可靠性。另外两个工作电极作为候补，避免前两个电极损坏后更换电极板，减小仪器系统误差。3.1.3其它双电极安培检测装置Gaol/L，比MCE双金属电极的测定值34低一个数量级。他们还采用不同的电极材料和电极放置形式来解决CE

5、和MCE通道狭小给电极放置带来的困难，改进了双电极安培检测的装置结构、扩宽了分析应用范围。他们设计的CE环盘双电极和平行双电极36，先用化学蒸汽沉积法在碳纤维表面依次沉积硅层和热解石墨层，制成内盘外环的双电极，然后将其穿入一根毛细管内，并暴露末端制成圆锥形尖端用作检测。由于热解石墨比碳纤维化学活性低，且双电极表面积较小，造成电流响应小，分离电压干扰大，故其灵敏度不如双碳纤维电极高，但该双电极更换电极更方便，且可以选择柱端检测方式或将电极伸入分离毛细管内实现柱内检测。平行双电极是将两个碳纤维平行放置于一根毛细管末端，并用Nafion接口连接分离毛细管。平行双电极可以同时测定氧化活性

6、物质和还原活性物质。1998年，他们设计了双铂线电极37。将一根铂丝穿入分离毛细管中，另一根弯曲固定在分离毛细管出口外。该电极被永久固定，不需要像CE环盘双电极那样进行复杂的毛细管和电极的调准较直。他们制作了管线双电极38，将管状金电极固定在分离毛细管出口外壁上，并将一根金线穿入毛细管中制成线电极，将其伸入管电极内，减小了两个电极间距离，从而减小检测死体积和峰展宽，但距离过小会使背景干扰增大。他们还将热解光刻胶作为电极材料用于MCE双电极安培检测39。3.2安培CCD双检测安培检测法虽然灵敏度较高，但只能测定电化学活性物质，测定范围窄。而电导检测法是一种较通用的检测器，可通过

7、选择合适的条件测定所有离子型组分，检出限可达到1×10-8～1×10-6mol/L40。其中，CCD相对接触式电导检测法来说，减小甚至消除了电极污染、背景噪音较小。将CCD和安培检测结合，可以发挥CCD通用性强、安培检测高选择性和高灵敏度的优势，相互补充。CEFDCCD双检测装置不使用光纤而直接以光电二极管作为接收元件，缩短了发射光的光程，减小衰减，提高灵敏度。但同时存在受杂散光干扰较大的不足，可以使用滤波片来减小干扰、降低噪音。FDCCD双检测装置均采用发光二