高效毛细管电泳技术及其在中药分析中的应用进展.ppt

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1、高效毛细管电泳技术及其在中药分析中的应用进展天津市药品检验所田勇1．概述中药是灿烂的中华文明重要的组成部份，是前人在几千年的历史长河中，在认识自然，与疾病抗争的过程中摸索积累的经验，是智慧的结晶，是人类宝贵的知识财富和文化遗产。中药主要包括植物药、矿物药和动物药。中药材种类繁多，不同品种的中药材之间，活性成份的含量往往相差悬殊，有时相差不止一个数量级；即使同一种药材，往往由于栽培、生长环境、采收季节等多种因素的影响，其有效成份的数量和含量往往也相差很大。中药的有效成份种类繁多而复杂，常用的植物药材中，主要包括:

2、有机酸类化合物蒽醌类化合物生物碱类化合物黄酮类化合物皂苷类化合物萜类化合物多糖类化合物等药物分析有两个主要任务：定性和定量。就中药材的鉴定而言，在实际工作中，我们经常选取药材中的一种或几种有效成份作为目标化合物，通过对目标化合物进行分离、检出，可以获得药材的真伪、产地等信息；通过对目标化合物进行定量，可以对药材的质量优劣做出判断；对中药制剂的质量控制而言，对其中的一种或几种有效成份进行分离、定量，可以有效地控制药物的质量。高效毛细管电泳(HighPerformanceCapillaryElectrophoresi

3、s,HPCE)技术是近三十年来国际上迅速发展起来的一种的分离分析技术，具有高效、快速、样品体积小、溶剂消耗少、无污染等特点，不仅广泛应用于生物大分子如核酸、蛋白质等的分析，在中药分析方面也显示出其优势，下面对HPCE的原理及其在中药分析中的应用进行介绍。2．高效毛细管电泳简介2.1．概念电泳(Electrophoresis)带电粒子在外加电场中，受电场力驱动，被吸引或被排斥而引起的差速运动。2.2.历史2.2.1.自由电泳(Freeelectrophoresis)1937年，Tiselius首先将电泳运用于蛋白质

4、混合物的分离。将蛋白质混合物放入到缓冲溶夜中，并施加一个外加电场，发现样品组分以其电荷和淌度所决定的方向和速度发生迁移。以此为标志，电泳逐渐发展成为一门分离技术。在自由电泳方式下，由于受到对流和热扩散等因素的限制，分离效率很低。2.2.2.平板电泳(Plateelectrophoresis)利用聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶等具有抗对流特性的介质，制成凝胶板，使电泳在平板上进行。2.2.3.毛细管电泳(Capillaryelectrophoresis)作为平板电泳的一种替代方式，使电泳在毛细管中进行。由于毛细管的内径很小

5、，其自身具有抗对流特性，所以可以省略起此作用的凝胶介质。在毛细管中，不仅可以进行自由溶液电泳，而且可以进行凝胶电泳。1967年，Hjertёn首次对用毫米级孔径的毛细管进行的开管电泳的工作进行了报道。后来，Virtanen和以后的Mikkers分别用内径大约为200m的玻璃和聚四氟乙烯毛细管进行了电泳分离。2.2.4.高效毛细管电泳(Highperformancecapillaryelectrophoresis)高效毛细管电泳是从传统电泳发展进化而来。1981年，Jorgenson和Lukacs首先在内径为75

6、m的石英毛细管内，使用高电压对物质进行了电泳分离，并在其随后的工作中，使该技术得到了改善和提高。Jorgenson还阐明了有关的理论，解释了操作参数和分离质量之间的关系，揭示了高效毛细管电泳(HPCE)作为一种分析技术所具有的重要价值和巨大的潜力。2.3.HPCE的基本原理及工作方式毛细管电泳是以高压电场(E，可达30kV)的电场力为驱动力，以小内径的石英毛细管(常用20-70pm，有效长度50-75cm)为分离通道，依据各组分之间电泳迁移率(mobility)或分配系数的差异而实现分离的液相分离技术。2.3.

7、1.电泳淌度对于一个球形的带电离子，e=q/6r其中，q:离子电量r:离子半径:溶液粘度电泳淌度是一个物理常数。电泳淌度的高低取决于离子的带电量、离子半径及溶液黏度。2.3.2.电渗流(EOF)电渗流(EOF)是HPCE操作中一个基本的组成部分。是毛细管内壁表面电荷所引起的毛细管内部液体的整体流动，来源于外加电场对管壁溶液双电层的作用。电渗流通过对溶质淌度叠加一个体相流速来控制溶质在毛细管内停留的时间。电渗流(EOF)的大小可用速度或淌度表示：VEOF=(/)E或EOF=/其中，VEOF:速

8、度EOF:电渗淌度:zeta电位:介电常数HPCE的工作过程是这样的，一根内径很细的弹性石英毛细管，两端置于两个缓冲液瓶中，瓶内的溶液与管内的溶液是相同的。在毛细管的两端各有一个电极。进样时，将其中一个缓冲液瓶换成样品瓶，对样品外加一个气压或电压，然后重新换回缓冲液瓶，在毛细管两端施加一个电场，分离便开始了。光学检测直接在毛细管的另一端的管壁上进行。2.4.HPCE