自1981年Mikkers和Jogenson等人**报道了毛细管区带电泳(CZE)以来,十几年来毛细管电泳(CE)极大地吸引了很多色谱工作者加入到它的行列中,CE是极有力的液相分离分析技术之一,它的分离能力强,分析速度快,运行成本低,所需样品量少,既能分析中小分子,又可分析生物大分子。可广泛用于生化分析、医学、环境、食品等领域,在天然物质、多肽、蛋白质、DNA测序等方面具有巨大的潜力。
HPCE与高效液相色谱(HPLC)同是液相分离技术,但遵循不同的分离机理。HPCE与HPLC相比,其明显的优点是其高的分离效率,通常可获得2000理论塔板/秒。然而,由于缺乏合适的检测器,限制了HPCE的应用范围。紫外(UV)检测器因其依赖光路长度而影响了其灵敏度;激光诱导荧光检测器(LIFD)虽然具有较高的灵敏度,但必要的柱前和柱后衍生化,以及高昂的仪器价格阻碍了其在日常分析中的应用;质谱检测器虽然可提供高的灵敏度和物质结构信息,但其仪器价格更高。由于电化学检测器具有高灵敏度和相对低的价格,非常适宜作为HPCE的检测器。电化学检测器,特别是安培检测器正在成为HPCE研究的热点之一。
尽管电化学检测器具有很多优点,但一直未得到推广和普及,这主要是因为用于HPCE分离的高压电场对电化学检测器有极其严重的干扰影响检测的灵敏度。为此发展了柱端和柱上等检测模式,以及高压电场隔离接口来减少这种干扰。尽管目前已经出现了多种接口,但是这些接口既不能完全隔离高压电场的干扰,还存在强度低、体积大、制造重复性差、制造困难、分离效率低等缺点,难于真正得到推广与应用。
我们从1994年开始研究HPCE电化学安培检测系统,目前获得了性能优良的高压电场隔离接口,该接口还可用于HPCE与电导、电势、ICP-AES、MS联用系统的接口部分。此外,我们还设计制作了与小体积接口相适应的小型电化学安培检测池和适于小口径分离毛细管的微电极。利用自组装的HPCE电化学安培检测系统,以及紫外检测器,开展了应用研究。本论文的主要研究内容分述于以下八章。
**章 高效毛细管电泳电化学检测器研究进展
本章对高效毛细管电化学检测器(电势、电导和安培检测器)进行了评述。并且分别对电势检测的基本原理、柱端和柱上电势检测,电导检测的基本原理、柱端和柱上电导检测,以及安培检测的原理、离柱、柱端和柱上安培检测方式进行了详细介绍。指出了三种检测器的优缺点。*后简要阐述了本论文的目的、意义和基本内容。引文123篇。
**章 高效毛细管电泳小型安培检测池和玻碳纤维微电极的制作及其应用
设计制作了小型安培检测池和玻碳微电极,并对微电极的伏安特性进行了研究,表明,经电活化后的电极,具有优良的可逆性能。组装了一套毛细管电泳安培检测系统,利用该系统考察了柱端和柱上安培检测对检测灵敏度和峰形的影响。结果表明,柱上检测优于柱端检测。此外,利用该系统分离检测30种对位取代苯酚。
第三章 毛细管电泳与安培检测联用系统中高压电场隔离接口的研制
本章**采用激光偶合化学法等联用技术,无需将毛细管折断,成功地制作了小体积、高强度、性能优良的毛细管电泳柱上安培检测高压电场隔离接口。对该接口的制作条件、制作重复性、强度、耐酸碱稳定性、平衡时间、导电效率、隔离电场性能(基线噪音、基线漂移、分离效率)等进行了详细的研究,其结果表明,在优化的制作条件下可获得性能优良的高压电场隔离接口。此外建立了一套评价高压电场隔离接口性能的方法。该接口可以广泛应用于CE与柱上安培检测联用系统中,除此之外,还可应用于CE与电导、电势检测联用系统,以及与ICP-AES和MS等联用系统中。
第四章 六种对位取代苯酚的毛细管电泳玻碳微纤维电极柱上安培检测研究
研究了六种取代苯酚在玻碳微电极上的循环伏安特性,在自组装的毛细管电泳仪上,研究了六种对位取代苯酚的毛细管电泳分离条件,讨论了电泳缓冲液中盐浓度、pH值、SDS、β-环糊精在电泳分离分析中的作用。建立了六种对位取代苯酚玻碳微电极柱上(带高压电场隔离接口)安培检测分析方法。对六种对位取代苯酚 的检测限的测定表明,除对硝基苯酚和对叔丁基苯酚的检测限较高外,其余四种小于0.40mg/L。方法回收率在96~106%之间,对实际样品测定,并与HPLC测定结果比较,结果一致。
第五章 对苯二酚异构体胶束电动毛细管色谱玻碳微电极柱上安培检测分析的方法研究
在自装的毛细管电泳仪上,采用胶束电动毛细管色谱分离模式和玻碳微电极柱上安培检测,对邻、间、对苯二酚异构体的分离分析进行了研究。在不同β-环糊精(CD)浓度下,讨论了苯二酚异构体在玻碳微电极上循环伏安特性(峰电位和峰高)的变化情况。此外,还讨论电泳缓冲液的盐浓度、pH值、十二烷其硫钠(SDS)浓度和β-CD浓度对邻、间、对苯二酚毛细管电泳分离的影响,特别是讨论了β-CD与邻、间、对苯二酚间的相互作用,实验结果表明,β-CD与间苯二酚的作用*强,与邻苯二酚的作用次之。与对苯二酚的作用*弱。
第六章 高效毛细管电泳和液相色谱对人尿液和**中无环鸟苷和鸟嘌呤的分析比较
研究
本章对无环鸟苷和鸟嘌呤的高效毛细管电泳(HPCE)和高效液相色谱(HPLC)分离测定条件进行了详细研究,建立了以2-氨基-5-巯基-3,4-噻二唑为内标的快速、准确的HPCE紫外检测(HPCE-UVD)和HPCE柱上安培检测(HPCE-EC AD)分析方法,以及以ODS为分离柱的反相HPLC紫外检测(HPLC-UVD)分析方法。对HPCE-UVD、HPCE-ECAD和HPLC-UVD分析方法的灵敏度、线性范围、准确度、重复性等定量分析数据进行了比较研究。HPCE-UVD、HPCE-ECAD和H PLC-UVD应用于无环鸟苷产品的质量检测,结果准确。HPCE-UVD用于尿液中的无环鸟苷和鸟嘌呤的快速测定,无环鸟苷和鸟嘌呤的回收率优于81.2%,RSD小于4.5%;是HPCE-ECAD方法用于尿样中ACV的分析具有更高的灵敏度。
第七章 高效毛细管电泳紫外检测和电化学安培检测对尿液中百生肼、氧氟杀星和卷
曲霉素测定的比较研究
本章对尿样中百生肼(Ipa)、氧氟杀星(Oflx)和卷曲霉素(Cp)的高效毛细管电泳(HPCE)分离及紫外检测(HPCE-UVD)和电化学安培检测(HPCE-ECAD)方法进行了详细研究。采用HPCE-UVD分析方法,在0~50mg/L的浓度范围内,Ipa、Oflx和Cp的浓度与峰面积呈现良好的线性关系,*低检测限分别为0.10 、0.20和 0.15mg/L(S/N=3);采用HPCE-ECAD分析方法,Ipa在 2.0~50mg/L,Oflx在20~200mg/L的浓度浓度范围内,浓度与峰高(电流)呈现良好的线性关系,*低检测限分别为1.15 和12.50mg/L(S/N=3),由于Cp在玻碳微电极上的电化学惰性,在1g/L的浓度时也未被检出。对HPCE-UVD,三种物质在尿样中的回收率均大于93.5%准确性、日内和日间重复性测定的结果满意;对HPCE-ECAD,Ipa和Oflx的回收率大于93.7%。两种方法用于尿样中Ipa、Oflx和Cp的测定,除因HPCE-ECAD灵敏度低使得Cp示被检出外,Oflx和Ipa的测定结果一致。
第八章 高效毛细管电泳和高效液相色谱对5-氨基水杨酸锌及相关物质分析的比较研究
研究建立并比较5-氨基水杨酸锌(ZASA)及相关物质5-氨基水杨酸(ASA)、水杨酸(SA)、对氨基苯酚(AP)、5-苯偶氮基水杨酸(BSA)的高效毛细管电泳紫外检测(HPCE-UVD)、 HPCE电化学安培检测(HPCE-ECAD)和液相色谱紫外检测(HPLC-UVD)的分析方法。结果表明,HPLC-UVD方法的峰时间和面积RSD和检测限小于HPCE方法,回收率无显著性差异。用HPLC-UVD和HPCE-UVD方法对5-氨基水杨酸锌原药含量测定表明,主要杂质为5-氨基水杨酸和水杨酸;对5-氨基水杨酸锌在酸和热条件下的浓度变化研究表明,分解产物为对氨基苯酚和5-苯偶氮基水杨酸。三种方法准确,HPLC法较HPCE快速灵敏。