（分析化学专业论文）高效毛细管电泳安培检测装置的研制及其在药物分析中的应用.pdf

生里型苎查兰塑塞! 警! j ! 室! 堕主! 婆 中文摘要 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了概述 并对未来的发展提出了一些设想。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来来的发展动向等几方面逐一涉及，从一般的药物、 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了一些有意义的工作。 一一f 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 的干扰，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。 在原有的研究工作基础上，我们迸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迸，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、提高检测灵敏度方面所做的一些工作，最后还简要介绍了本文的目 的、意义和内容。 第二部分设计制作了一种高压电场隔离接口和安培检测池，并对检测电极做 了进一步的改进。对高压电场隔离接口的强度、稳定性、平衡时间、导电效率以及隔 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，进步提高了分离 效率。 第三部分在自组装的毛细管电泳安培检测系统上，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1 0 0 i j u n 的铜微电极为工作电极，于电极电位+ o 8 v ( v s a g a g c i ) 处，4 0 m m o l 的n a ：b t o ，( p h 值为1 3 4 ) 为缓冲溶液时，氯原酸与黄芩苷在1 2 m i n 内得到了良好的分离氯原酸与 黄芩营分别在5 o 1 0 一0 5 m g m l 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 1 0 。m g m l 和5 0 1 0 5 m g 【l 。 2 用毛细管电泳安培检测法同时测定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，得到了优化的条件以直径为5 0 um 的碳 纤维微电极为工作电极，电极电位在+ o 8 v ( v s 。a 舭g c 】) ，4 0 r m n o l l 的 n a 2 8 4 0 7 一h 3 8 0 3 ( p h 值为7 5 0 ) 为缓冲溶液时，芦丁和维生素c 在1 0 r a i n 内得到了良好 的分离芦丁和维生素c 分别在5 0 1 0 一5 0 1 0 g m l 、8 0 1 0 一5 0 1 0 4 9 m l 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 1 0 一g m l 、 5 0 x1 0 一g m l 。 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 了各种实验条件对分离效果的影响，得到了优化的实验程序以直径为5 0um 的碳纤 维微电极为工作电极，电极电位在+ 1 2 v ( v s a g a g c l ) ，2 0 r g a o l l 的n a z b t 0 ，一h 。b o s ( p h 值为8 4 ) + 4 0 m m o l ls d s 为缓冲溶液时，芦丁和连翘昔在1 0 m i n 内得到了良好的分 离芦丁和连翘苷分别在5 0 i 0 0 5m g m l 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 1 0 - 3 m g m l 和5 0 1 0 一g m e 。 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5 0um 的碳纤 维微电极为工作电极，检测电位为十1 2 v ( v s a g a g c l ) ，2 0 m m o l l 的n a a b 。0 ，( p h 值 为8 4 ) + 4 0 m m o l ls d s 为缓冲溶液时，芦丁和连翘苷在1 0 m i n 内得到了良好的分离芦 丁和连翘苷分别在5 0 1 0 0 5m g m e 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1 0 1 0 4 m g m l 和5 0 1 0 一m g m l 。 5 用毛细管电泳安培检测法同时测定了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 i i 生里型茎盔堂堡塞竺堕! j ! 室! 卫主笙苎一 径为5 0 i xm 的碳纤维微电极为工作电极，电极电位为+ 0 8 v ( v s a g a g c ) ，2 0 m m o l l 的n a 2 b 0 ，( p h 值为8 4 ) + 5 0 r a m o l ls d s 为缓冲溶液在此条件下，丹参素、原儿茶醛 和原儿茶酸在1 0 m i n 内得到了良好的分离丹参索、原儿茶醛和原儿茶酸分别在 0 0 1 o 2 m g m l 、0 0 0 2 0 1 m g m l 和0 0 0 2 0 1 m g m l 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 0 0 2 、0 0 0 1 和o 0 0 1 m g m l 。 6 用毛细管电泳安培检测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5 0um 的碳纤维微电极为工作电极，电极电位为+ 1 0 v ( v s a g a g c l ) ，2 0 m m o l l 的n a 。b 。0 ，( p h 值为8 4 ) + 3 0 m m o l l 胆酸钠为缓冲溶液时，天麻索、对羟基苯甲醇和 香草醛在1 2 m i n 内得到了良好的分离天麻素、对羟基苯甲醇和香革醛分别在0 0 2 0 0 5 、0 0 3 1 n o 5 和0 0 2 5 5 0 m g m l 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 0 0 5 、0 0 1 和0 0 0 6 m g m l 。 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为5 0 1 tm 的碳纤维微电极为工作电极，电极电位为+ o 9 v ( v s a g a g c l ) ，2 0 m m o l l 的 n a ：b 0 ，( p h 值为8 8 ) + 8 0 m m 0 1 ls d s 为缓冲溶液时，儿茶素和表儿茶素在1 0 m i n 内得 到了良好的分离儿茶素和表儿茶素分别在5 0 x1 0 1 0m g m l 和5 0 x1 0 2 0 m g m l 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 0 2m g m l 和 0 0 1 m g m l 。 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 i i i a b s t r a c t i nt h i sp a p e r , w er e v i e w e dt h eg e n e r a le l e c t r o p h o r e s i sa n dc e w i t he l e c t r o c h e m i c a l d e t e c t i o ni n c l u d i n gt h e o r y , t e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o n s n e a r l yt w od e c a d e sa g o ，c e w a s i n t r o d u c e da sa h i g h l y e f f i c i e n tm e t h o df o rs e p a r a t i n gi o n i cc o m p o u n d s s i n c et h e n ，c e h a s b e c o m ea n i m p o r t a n t m e t h o di nt h ea r e ao fl i q u i d s e p a r a t i o n t y p i c a l l y , c e w a s c h a r a c t e r i z e db yam i n i m a ls a m p l ev o l u m e ( m i c r ol i t e r s ) r e q u i r e m e n t ，s h o r ta n a l y s i st i m e ， a n d h i g hs e p a r a t i o ne f f i c i e n c y w i t h v a r i o u s s e p a r a t i o nm o d e s ，e g ，c a p i l l a r y z o n e e l e c t r o p h o r e s i s ，c ec a n b eu s e df o rt h es e p a r a t i o no fa n i o n s ，c a t i o n s ，n e u t r a lm o l e c u l e s ，o r e v e no p t i c a li s o m e r s c ew i t hn a r r o wb o r ec a p i l l a r yo f f e r sb e r e rs e p a r a t i o ne f f i c i e n c y , b u t av e r ys e n s i t i v ed e t e c t o rw i t hm i n i m a ld e a dv o l u m ei sn e e d e dt oa c c o m m o d a t et h e e x t r e m e l ys m a l ls a m p l ev o l u m e ( n a nl i t e r s t op i c ol i t e r s ) i n j e c t e d a l t h o u g hd i f f e r e n t d e t e c t i o ns c h e m e s ，s u c ha su v a b s o r p t i o n ，l a s e r i n d u c e df l u o r e s c e n c e ，m a s ss p e c t r o s c o p y , a n de l e c t r o c h e m i c a ld e t e c t i o n ，h a v eb e e nd e v e l o p e df o rc e b u tn o ta l lt h o s ed e t e c t i o n m o d e sa r e a p p l i c a b l e t oc ew i t han a r r o wb o r e c a p i l l a r y c o m p a r e dw i t h t h eo t h e r d e t e c t i o nm e t h o d s ，t h ee l e c t r o c h e m i c a l d e t e c t o r , w h i c hp o s s e s s e sh i g hs e n s i t i v i t y , i s i n e x p e n s i v ea n d c a l lb ec o u p l e dw i mt h en a r r o wb o r ec a p i l l a r y r e a d i l y i tt h u sb e c o m e s o n e o ft h ep o p u l a rd e t e c t o r su s e di nc ef o rm o r et e ny e a r s f o rc e e d ，t h ed e t a i lc o n t e n t s f r o m t h e o r y t o t e c h n o l o g y w e r ed i s c u s s e d b y d i v i d e di n t o c o n d u c t i v i t y d e t e c t i o n ， p o t e n t i o m e t r i cd e t e c t i o n ，a n da m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n a b o u ti t sa p p l i c a t i o ni nm a n ya r e a s ， e s p e c i a l l yi np h a r m a c e u t i c a la n db i o m e d i c a l ，w e r ed i s c u s s e di nd e t a i l o nt h mb a s e s ，i tw a s d e s i g n e dt o nr e s e a r c hc o n t e n t si nt h ed i s s e r t a t i o ni nt h ef o l l o w i n g b e c a u s ei nt h ec e - e d ，t h e r ei ss e r i o u sn o i s ei n t e r f e r e n c ew h i c hi sc a l t l ef r o mt h e s e p a r a t i o nv o l t a g ea n dt h ep r e c i s ep o s i t i o n i n ga n ds t a b i l i z a t i o no fd e t e c t i o ne l e c t r o d ea r e v e r yi m p o r t a n t ，s op e o p l ep u tf o r w a r dm a n y m e t h o d st os o l v et h e p r o b l e m ，b u tt h ee f f e c ti s n o t s a t i s f a c t o r y i nt h eb a s eo fp r e v i o u sw o r k ，w ed e s i g n e da na m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n s y s t e mi nc e t h ed e t e c t i o nc e l lw a se v a l u a t e db yt h ed e t e r m i n a t i o no fh y d r o q u i n o n e 、 r e s o r c i n o la n dc a t e c h o i ，t h ee f f e c ti ss a t i s f a c t o r y t h i ss y s t e mw a s e m p l o y e dt ot h ea c t u a l s a m p l ea n a l y s i s 1 ，t h e s e p a r a t i o n a n dd e t e r m i n a t i o no fb a i c a l i na n d c h l o r o g e n i c a c i d b yh i g h p e r f o r m a n c ec a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sa m p e r o m e t r i cd e t e c t i o nm e t h o dw a sr e p o r t e d a n i v ! 里型垫奎竺型塞兰堕! ! ! 塞! 堡主堕奎一 l i n e a r i t yw a so b r a i n e di nt h ec o n c e n t r a t i o nr a n g e 5 0x10 。3 o 5m g m lt ob a i c a l i na n d c h l o r o g e n i c a c i d t h ed e t e c t i o nl i m i t s w a s5 0 1 0 。5m g m la n d1 0 1 0 4m g m l r e s p e c t i v e l y c o m p a r e dw i t ht h er e p o r t e dm e t h o d ，t h i sm e t h o d i ss i m p l ea n dr a p i d ，i th a s s u c c e s s f u l l yu s e di na n a l y s i so f t h ea c t u a l l yp h a r m a c e u t i c a ls a m p l e ，t h ea s s a yr e s u l t sw e r e s a t i s f a c t o r y 2 as i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fr u t i na n dv i t a m i nci n p h a r m a c e u t i c a l p r e p a r a t i o n sb yh i g hp e r f o r m a n c ec a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i t ha m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n w a sr e p o r t e d t h ee f f e c t so f p o t e n t i a lo fe l e c t r o d e ，c o n c e n t r a t i o na n dp h o ft h er u n n i n g b u f f e ra n d s e p a r a t i o nv o l t a g e o i lt h ec e e dd e t e r m i n a t i o nw e r ei n v e s t i g a t e da n dd i s c u s s e d r u t i na n dv i t a m i ncc o u l db ew e l ls e p a r a t e di na4 0 m r n o l ln a 2 8 4 0 7 一h 3 8 0 3b u f f e r ( p h = 7 5 0 ) w i t h i n1 0m i n a5 0 肛m c a r b o nf i b e rm i c r o e l e c t r o d ew a su s e da st h ew o r k i n g e l e c t r o d ep o s i t i o n e dc a r e f u l l yo p p o s i t et h eo u t l e to ft h ec a p i l l a r y a ne x c e l l e n tl i n e a r i t y b e t w e e np e a kc u r r e n ta n dc o n c e n t r a t i o no fa n a l y t e sw a so b t a i n e di nt h ec o n c e n t r a t i o n r a n g e5 0 x1 0 - 8 5 0 x1 0 - 4g j r r l lt or u t i n 8 x 1 0 一5 0 x1 0 - 4g m lt ov i t a m i nc t h e d e t e c t i o nl i m i t sw a s2 0 x1 0 一g m l 、5 0 x1 0 8 g m lr e s p e c t i v e l y i th a ss u c c e s s f u l l y u s e di na n a l y s i so f t h e a c t u a l l yp h a r m a c e u t i c a ls a m p l e ，t h ea s s a yr e s u l t sw a ss a t i s f a c t o r y 3 c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i 出a m p e r o m e t r i c d e t e c t i o ni se v a l u a t e df o rt h e s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fr u t i na n d f o r s y t h i n t h e c y c l i cv o l t a m m o g r a m ， h y d r o d y n a m i cv o l t a m m o g r a m ，e f f e c to fp h ，c o n c e n t r a t i o no fb u f f e ra n ds d s0 nt h e s e p a r a t i o na n dt h ed e t e c t i o nw e r es t u d i e d t h ec o n d i t i o nw e r eo p t i m i z e da sf o l l o w s ：1 2 v d e t e c t i o np o t e n t i a l ，s e p a r a t i o na t15 k v , 5 sa t15 k vf o rs a m p l ei n j e c t i o nt i m ea n ds a m p l e i n j e c t i o nv o l t a g e ，2 0 m mb o r i ca c i db u f f e ra tp h8 4 ，c o n t a i n i n g3 0 m ms d s t h em e t h o d p r o v i d e dl o wd e t e c t i o nl i m i ta so 0 0 1 m gm l da n do 0 0 0 5 m gm l d ( s n = 3 ) ，w i d el i n e a r r a n g e r o 0 0 5 0 5 m gm l f o rr u t i na n df o r s y t h i n r e s p e c t i v e l y t h er e l a t i v es t a n d a r d v a r i a t i o n so f p e a kc u r r e n ta n dm i g r a t i o nt i m ef o r8c o n s e c u t i v e 面e c t i o n so ft h es t a n d a r d s o l u t i o nc o n t a i n i n g0 1 m g m l 。e a c h c o m p o u n d w e r e4 7 8 ，3 6 3 a n d6 4 0 ，2 9 5 f o r r u t i na n d f o r s y t h i n ，r e s p e c t i v e l y i na d d i t i o n ，t h el e v e l so ft w oc o m p o u n d si nt r a d i t i o n a l c h i n e s eh e r b a ld r u g sw e r e e a s i l yd e t e r m i n e d 4 c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s 州t ha m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n i se v a l u a t e df o rt h e s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fr u t i na n d q u e r c e t i n t h e c y c l i cv o l t a m m o g r a m ， h y d r o d y n a m i cv o l t a m m o g r a m ，e f f e c to fp h ，c o n c e n 订a t i o no fb u f f e ra n ds d so nt h e s e p a r a t i o na n dt h ed e t e c t i o nw e t es t u d i e d t h ec o n d i t i o nw e r eo p d m i z e da sf o l l o w s ：1 2 v v 一j 塑生一 d e t e c t i o np o t e n t i a l ，s e p a r a t i o na t15 k v , 5 s a t15 k v s a m p l ei n j e c t i o n ，2 0 m m b o r a t eb u f f e ra t 口h8 4 ，4 0 m ms d s t h em e t h o dp r o v i d e d l o wd e t e c t i o nl i m i ta s0 0 0 1 m gm l 。1 a n d 0 0 0 0 5 m gm l w i d el i n e a rr a n g e r0 0 0 5 0 5m g m l a n d0 0 0 5 0 ，4m g m l 1f o rr u t i na n d q u e r c e t i n ，r e s p e c t i v e l y t h e v a r i a t i o n s i n p e a k c u r r e n ta n dm i g r a t i o nt i m e f o r8 c o n s e c u t i v ei n j e c t i o n so fas t a n d a r dc o n t a i n i n g0 1m g m l 。1e a c hc o m p o u n dw e r e4 7 8a n d 3 6 3 6 5 0a n d2 5 9 f o rr u t i na n dq u e r c e t i n ，r e s p e c t i v e l y i na d d i t i o n ，t h el e v e l so f t w o c o m p o u n d s i nt r a d i t i o n a lc h i n e s eh e r b a ld r u g sw e r ee a s i l yd e t e r m i n e d 5 c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s w i t h a m p e r o m e t r i c d e t e c t i o ni se v a l u a t e df o rt h e s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fp 一( 3 ，4 一d i h y d r o x y p h e n y l ) l a c t i ca c i d ，p r o t o c a t e c h u i ca c i d a n dp r o t o c a t e c h u i ca l d e h y d ei nr a d i xs a l v i a em i l t i o r r h i z a e t h ec y c l i cv o l t a m m o g r a m ， h y d r o d y n a m i cv o l t a m m o g r a m ，e f f e c t o fp h ，c o n c e n t r a t i o no fb u f f e ra n ds d so nt h e s e p a r a t i o na n dt h ed e t e c t i o nw e r es t u d i e d t h ec o n d i t i o nw e r eo p t i m i z e da sf o l l o w s ：0 8 v d e t e c t i o n p o t e n t i a l ，s e p a r a t i o n a t2 0 k v , 5 sa t15 k v s a m p l ei n j e c t i o n ，2 0 m m b o r a t eb u f f e ra t p h8 4 ，5 0 m m s d s t h em e t h o dp r o v i d e dl o wd e t e c t i o nl i m i ta s0 0 0 2 、0 0 0 1 a n d 0 0 0 l i n gm l w i d el i n e a rr a n g e ro 0 1 0 2 、0 0 0 2 0 1 a n d0 0 0 2 0 1 m g m l “f o r3 - ( 3 ，4 _ d i h y d r o x y p h e n y l ) l a c t i c a c i d ，p r o t o c a t e e h u i c a c i da n dp r o t o c a t e c h u i c a l d e h y d e ， r e s p e c t i v e l y i na d d i t i o n ，t h el e v e l so f t h ec o m p o u n d si nt r a d i t i o n a lc h i n e s ep r e p a r a t i o n s w e r e e a s i l yd e t e r m i n e d 6 c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s w i t h a m p e r o m e t r i c d e t e c t i o ni se v a l u a t e df o rt h e s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fg a s t r o d i n 、p h y d r o x y b e n z y l a l c o h o la n dv a n i l l i n t h e c y c l i cv o l t a m m o g r a m ，h y d r o d y n a m i cv o l t a m m o g r a m ，e f f e c to f p h ，c o n c e n t r a t i o no f b u f f e r a n ds d s ，p e r c e n t a g eo f o r g a n i cm o d i f i e ro n t h es e p a r a t i o na n dt h ed e t e c t i o nw e r es t u d i e d t h ec o n d i t i o nw e r eo p t i m i z e da sf o l l o w s ：1 o vd e t e c t i o np o t e n t i a l ，s e p a r a t i o na t2 0 k v , 5 s a t1 5 k v s a m p l ei n j e c t i o n ，2 0 r a mb o r a t eb u f f e ra tp h8 4 ，3 0 m m n a c ha n d1 0 a c e t o n t r i l e t h em e t h o dp r o v i d e dl o wd e t e c t i o nl i m i ta s0 0 0 5 、0 0 1a n d0 0 0 6 m gm l ，w i d el i n e a r r a n g e r0 0 2 0 5 、0 0 31 0 5a n d 0 0 2 5 5 0m gm l 1f o r g a s t r o d i n 、p - h y d r o x y b e n z y l a c o h o l a n d v a n i l l i n ，r e s p e c t i v e l y i na d d i t i o n ，t h el e v e l so f t w oc o m p o u n d si nt r a d i t i o n a lc h i n e s e h e r b a ld r u g sw e r e e a s i l yd e t e r m i n e d 7 c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s w i ma m p e r o m e t r i cd e t e c t i o ni se v a l u a t e df o rt h e s i m u l t a n e o u sd e t e r m i n a t i o no fc a t e c h i na n de p i c a t e c h i n t h e c y c l i cv o l t a m m o g r a m ， h y d r o d y n a m i cv o l t a m m o g r a m ，e f f e c to fp h ，c o n c e n t r a t i o no fb u f f e ra n ds d s ，p e r c e n t a g e o f o r g a n i cm o d i f i e r0 1 2t h es e p a r a t i o na n dt h ed e t e c t i o nw e r es t u d i e d t h ec o n d i t i o nw e r e v i 生星壁垄查堂婴窒竺堕! ! ! 室! 蔓主丝苎 一 o p t i m i z e da sf o l i o w s ：o 9 vd e t e c t i o np o t e n t i a l ，2 0 r a m b o r a t eb u f f e ra tp h8 8 ，8 0 m ms d s a n d1 0 a c e t o n t r i l e t h em e t h o dp r o v i d e dl o wd e t e c t i o nl i m i ta s0 0 2 m gm l 1a n do 0 l i n g m l w i d el i n e a rr a n g e r0 0 5 ，1m gm l 一1a n do 0 5 - 2 m gm l f o rc a t e c h i na n de p i c a t e c h i n ， r e s p e c t i v e l y i na d d i t i o n ，t h el e v e l so f t w oc o m p o u n d si nt r a d i t i o n a lc h i n e s eh e r b a ld r u g s w e r e e a s i l yd e t e r m i n e d a t l a s t ，w eh o p e t h a to u rw o r ki sh e l p f u lf o rt h ed e v e l o p m e n to fc e e d v ! 里型兰垫查查兰旦壅兰垦j 坐童2 上型兰苤l 一! 第一章概论 第一节毛细管电泳的历史与发展 第二节毛细管电泳电化学检测的研究 第三节毛细管电泳安培检测技术的应用 第四节毛细管电泳安培检测技术的发展趋势及本论文的研究意义 董二兰垫笙一2 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( c e ) 又称之为高效毛细管电泳 ( h p c e ) ，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。c e 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有一重大进展， 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c e 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1 9 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m i c h a e l i s 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 离子在电场作用下的泳动现象，w i e d e m a n n 和b u f f 3 ，4 】开始进行研究，后来 在实验的基础上，k o h l r a u s c h 5 导除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s v e r d b e r g 和t i s e l i u s 6 的开拓性研究之后，他们在1 9 2 6 年提出了 移动界面电泳技术。然而，只是在t i s e l i u s 7 ，8 1 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h j e r t e n 9 首先用内径为3 m m 的石英毛细管进行了电泳分离。 后来，m i k k e r s 等 1o 】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2 0 0 “m 内径的聚四氟乙烯管实现了高效电泳分离，这项 研究成为c z e 发展史上的第一个重大突破。从= 十八十年代初开始，j o r g e n s o n 2 主旦型兰垫查奎兰要塞皇堕! ! ! 室：竖主笙壅一3 等 1 1 ，1 2 使用更细的毛细管及内径为7 5 m - n 的熔融石英管做c z e ，在3 0 k v 电 压下每米毛细管的效率高达4 1 0 5 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。1 9 8 4 年，t e r a b e 1 3 等在c e 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( m i c e l l a re l e c t r o k i n e t i c c