（应用化学专业论文）非水相体系毛细管电泳技术的研究及应用.pdf

埘伸俸幕毛细蕾电爿嫩术曲研，巴覆应用 非水相体系毛细管电泳技术的研究及应用 摘要 非水相体系毛细管电泳法作为毛细管电泳的一个分支，与水相体系相 比，非水相体系毛细管电泳具有扩展分析对象、改善分离度和分离效率、 提高选择性等优点 本文综述了非水相体系毛细管电泳法的发展和应用，介绍了非水相体 系毛细管电泳法的基本原理和特点以及各种影响因素，并运用非水毛细管 电泳法作了以下的研究： l 、在2 4 0n m 波长下，以甲醇为电泳介质、乙酸钠为背景电解质、用非 水毛细管电泳成功地分离了乌头碱、次乌头碱、新乌头碱三种乌头碱类 药物。该方法选择性好，准确、快速，样品处理方法简单，可用于含乌 头碱类成分的中药的质量分析。 2 、以乙腈和碳酸丙烯酯( 1 ：1 ) 的混合液为溶剂，缓冲体系中含1 5 棚o l 儿 十六烷基三甲基溴化铵和1 乙酸，以碳酸丙烯酯为样品溶剂，用非水相 体系高效毛细管电泳法同时测定苯甲酸和苯甲醛，对于精细有机合成中 重要的中间体一苯甲醛生产质量的控制有指导意义。 3 、以碳酸丙烯酯和乙腈( 3 ：2 ) 的混合液为缓冲体系的溶剂，缓冲体 系中含2 5 棚o i l 十六烷基三甲基溴化铵0 3 7 5 乙酸，以碳酸丙烯酯为 样品溶剂，建立了同时测定肉桂酸和肉桂醛的新方法。 4 、以5 0 m o i ln a o h 的乙醇溶液为电泳缓冲介质，以3 0 哪o i 儿乙酸 钠的乙醇溶液为样品的溶剂，测定对乙酰氨基苯酚，并成功地应用于维 c 银翘片中对乙酰氢基苯酚的测定。 关键词：非水毛细管电泳乌头碱苯甲酸苯甲醛肉桂酸肉桂醛 对乙酰氨基酚 广i ，叫# 司| 掌t * 戈j 水相体秉毛自重l 电泳拉术的研究覆茬【用 s t u d yo nn o n a q u e o u s c a p l l l a r y e l e c t r o p h o r e s i sa n di t sa p p l i c a t i o n n o na q u e o u s p a r ye i 佻t r o p h o n s i sa a c e )缸 ab 憎c ho f c a p i a r y e k c t r 叩h o r e s i s ( c e ) c o m p a r 。dw “ht h a ti na q u e o u sm e d j a ，n a c eh a ss w e 阳l a d v a n t a g 姻s u c h 嬲b m a da n a l y s i 摹s c o p e ，i n h a 叶两gs e p a 吼t i o n 锄d e n q hs e l e c t i v 时a n d i n c r e 淞ga n a b t es o l u b i l i t y “c i nt h 虹t h e s i s ，t h ed w e l o p m 即ta n da p p l i c a t i o no fn a c ew o n 件v i 哪e d ；t h eb a s i c p r i n e p l ea n dc h a n c t e r i s t i c so fn a c ew e 他i n t r o d h c e d ；a n dt h ef 0 o w i n g 鼬p e c 忸w e 忡 ；n v e s d g a t e d 1 an 钾m e t h o dw a 0d e v e l o p e dl b r t h ed e i e 珊i n a t i 佃o fa c o n i 6 n e h y p a c o n i 咖e a n dm e 鼢c o i 如ei nh e r b a im e d i d n 髑b yn o na q u e o 咖c a p n l a i ye l e c t m p h o 坤s i sw i t hu v d “卵t i o t h eb u 矗打e o n h i n e d7 0m ms o d u m 曩c e t a t ea n d0 1 a “c 叠c i d 王nm e t h 蛐0 1 t h ee f f 毫mo fp h ，t h ec o n c e n t 强6 仰so fe i e c t r o l y t ea n d 靶p a 腿6 0 nv o “a g ew e m i n v 韶t i 9 4 i e d t h r 叠c o n i t l l m 鑫l k a i o i d sc a nb es e p a n 埘盘n dd e i e n n i n e dw i t h i n9m i n t h i sm e t h o dc 蛆p m v i d ea ne h t i v et o o lf o r 恤es t c tc o n t m io f 山e s ef n a lh e r b a l 磐d i 。喇帅p 。“臼一 2 an e wm e t h o df b rt h es e p a t i o na n dd c t e m i n a t i o no fb e n z a i d e h y d ea n db e n z o i c a c j dw 4 s 髓i a b 肛s h e db yn o - a q u e o u sc a p j l h l ye l e c t r o p h o r 郫i 曩w i t hu vd e t e c t i o mt h e e f c 缸o ft h et y p 船o fu o 一a q u e o u sb u f f e rs o l u t i o n ，t h ec o n c e n t r a o n so fe l e c t m i y t ea d $ e p a n t i o v o l 妇g ew e 件i 删龆t i g a t e d t h i 摹n e wm e t h o du s e dt h em i x t i l 仲0 fa c e i o n i t r i l e 叠n dp m p y l e 雠c a r b o 岫钯a s b u 仃e r 鲫l u t i o nc o n t a i n i n glp e r c 蜘i 叠c e 矗c4 c 坩a n d1 5 m m h e x a d e 科l t r i m e t h y la m o n i u mb 邝m 硒bt h ep 加p o s e dm e 山o dh a sb e 蚰蛐c c 器s f u l 耵 札s e d 协m 蛆i t 0 】rt h ee o n t 姐协o fb e n 鼢l d e h y d ea n db e 皿o j ca c i dw n h 蚰t i s f a e t o r y 酗s a y 广日r 大学唾士掌t * ，： 4 胃水相俸秉毛盘l 蕾电泳擅爿“由研究覆应用 r e s u n 3 an e wm e t h o df o rt h es e p a r a t i o na n dd e t e m - n a t i o no fc i n n a m a l d e h y d ea n d d n n a m i ca c i dw a se s t a b l i s h e db y o - a q u u sc a p i j l a r y e i e c t r o p h o r 髂j $ w i t hu v d e t e c t 蛐t h ee f f e c “o f 恤e y p 凹o fn o n - 叠q u 蛐u sb u f 扎r i u t j 帆，t h ec o n 此n t n t i o n so f d 钟t m l y t e 粗ds e p a r a t i o nv o i t a g ew e mi l e s i i g a t e d t h i 辜n e wm e t h o du s e dt h em i x t u n o fa c e t o n i t r i l ea n dp m p y i 伽ec a r b 蛐a t ea 3b a s e db u 仃e rs o l u i i o nc o n t a i n i n g0 3 7 5 p e r ma c e t i ca c i da n d2 5 m mh e x a d e 昭l t m e t h y la m m o i u mb r o m i d e t h ep m p o s e d m e 山o dh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt om o n i t o m n gt h ec o n t e n t so fe i n n a m a l d e h y d e a n dc i n n a m i ca c i d nc m n a m o m u m c a s sw i t h 鼢n 暑f a c t o r yr 船u i 饥 4 an e wm e t h o df o r t h es e p a m 妇o a n dd e t e 珊i n a t i o no f p 鱼r e c e t a m o lw 嬲 缁恤b l j s h e db y o n - 叠q u e o u sc a p a r ye l e c t 瑚p h o n s i sw i t hu vd e t e c t i o n t h ee f f e c t so f t h tt y p ao fn o n - a q u e o u sb u f f e r $ o i u t 0 n t h et y p o fn o n - a q u e o u ss 8 m p l em e d 哺，t h e n c 钮t r a h o 岫o fe l e c t b r “a n ds e p a 强付佃v o i t a 辞w e mi n v 姻t i 静t e d t h i sn e wm e t h o d u s e d 粗a l h o ib a s e db u f f e r3 0 i u t i 蚰c 蛐t a j n i n g5 0m ms o d i u mh y d r o 】潮e t h e p r o p 啷e d m e t h o dh 嬲b e e n蛐e 螂s f u l l y a p p h e dt om o n t o 州n gt h ec o n t e n t 曩o f p a 肿c e t a m o ii nv “a m i ncy 蛔q b ot a b i “w i t h 霉o o d 心s u i 忸 k e y w o r d s ：n a q u 璐唧i l l a r ye l e c 奸o p h 帆蛹a c ，血i ；b 目l z a l d 曲y d e ；b e j ca c i d ； c i m l a r n a l d e h y d e ；c i l l l l 蛳i ca c i d ；p 咖o l ，口失掌司r 掌位论文j 俅相体系毛自瞢电翻术日究a 应用 1 1 前言 第一章绪论 毛细管电泳( c a p i l l a r y e i c c 伽p h o r e s i s ，c e ) 是指以高压电场为驱动力，在毛细管中， 依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现高效、快速分离的一种液帽分离 技术。它是近二十多年来发展最为迅速的分离分析技术i l 。j 。相对于传统的电泳技术， 毛细管的小孔径、高电阻、大比表面积、抗对流等特性，使c e 分析方法可在高电场和小 电流条件下工作，实现高效、快速的分离分析。多种模式的操作，使c e 在分析的各个领 域如无机离子、糖类、氨基酸、药物、手性对映体的分离分析，尤其在生物大分子如多 肽、蛋白质及d n a 序列测定中，已成为不可替代的重要分析手段。 毛细管电泳的仪器包括高压电源、毛细管、检测器和与电源相连的两个缓冲液贮瓶。 在电解质溶液中，带电粒子在电场作用下，以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的 现象称电泳。c e 所用的石英毛细管在p h 3 时，其内表面带负电，和溶液接触形成一 双电层，在高电压作用下，双电层中的水和阳离子层引起溶液在毛细管内整体向负极流 动，形成电渗流。带电粒子在毛细管内电解质溶液中的迁移速度等于电泳和电渗流 ( e o f ) 二者的矢量和。带正电荷粒子最先流出；中性粒子的电泳速度为“零”，故其 迁移速度相当于e o f 速度；带负电荷粒子运动方向与e o f 方向相反，因e o f 速度一般 大于电泳速度，故它将在中性粒子之后流出；各种粒子因迁移速度不同而实现分离，这 就是毛细管区带电泳的分离原理。 在c e 中，分离介质的组成是影响分离的最重要的因素。绝大多数c e 是在水相体系 中进行的，这就要求分析物具有一定的亲水性。为了提高c e 的分离的选择性，人们主要 把注意力集中在寻找缓冲体系中的添加剂，而较少对水相体系本身的考虑。虽然在水相 中加入表面活性剂和有机改性剂等可增加分离效率、拓展被分析物的范围，但仍要求被 分析物在水中要有足够的溶解度，这就使分析物的应用范围受到了一定的限制而如果 用有机溶剂替代水介质来完成特殊样品的电泳分离，则可以解决这个问题，且具有很多 优点，此即为非水毛细管电泳( n o q u c o mc a p i a r ye l e c n d p h o s i 3 ，n a c e ) 广日大掌q r 士掌位论文目 水相俸系毛细管电泳执术的习院蕊应用 w h l b r e h l 和j o r g s o n 在1 9 8 4 年以乙腈溶液作为分离介质，对喹啉衍生物进行分离 4 j 。 这是非水毛细管电泳最早的应用，它证明了c e 分离能在非水相体系中进行。但这方面的 研究并没有引起当时人们的注意。这是因为同时期所发展的毛细管胶束电泳( m e k c ) ”。，对中性和疏水化合物出色的分离效果，特别是在药物分离中的成功应用，使得其更 能引起研究者的兴趣。另外有机溶剂中的质子迁移、分子问相互作用、溶剂化行为研究 不够彻底也是阻碍非水毛细管电泳应用的原因之一。直到九十年代初期，研究者们认识 到n a c e 在分离许多化合物和具体应用中相对水相体系有着较明显的优势，非水毛细管 电泳才引起了人们的注意并逐渐成为研究的热点删。目前，非水相体系毛细管电泳已 经成功地应用于药物及其代谢产物、手性分子、有机长链分子、弱酸碱、无机小离子等 的分离分析。 1 2 非水相体系毛细管电泳的特点 相对于水相体系，n a c e 有许多优点；l 、增加c e 分析对象，拓宽c e 分析领域l l0 1 在水中难溶的各类化合物，如有机烃类分子、某些药物分子和生物分子能在有机介质中 有较高的溶解度而实现c e 分离；2 、n a c e 可优化参数更多，如有机介质的极性、介电 常数、粘度等，可使选择性改变有更大的灵活性，比水相体系有更宽的酸碱强度范围， 并可用于n a c e 分离的优化选择 1 1 1 习；3 、与水相体系相比非水相体系可承受更高的 操作电压，因此有更高的分离效率，并可提高缓冲液的离子强度，因而增大了进样量， 有更好的样品堆积效应，提高检测灵敏度【l3 】；4 、非水相体系中溶质的溶剂化与水相有 很大不同，形成离予对的能力等各种相互作用使溶质的迁移时间发生改变，甚至完全改 变迁移顺序，使得在水相体系中难以分离物质的分离度得以提高，如各类质荷比相近的 有机物、异构体等；5 、有机介质还可增加某些添加剂的溶解度，降低疏水化合物( 如长 链表面活性剂) 与带负电毛细管壁的相互作用等，提高了c e 的选择性【l o 1 3 ，1 q ；6 ，进一 步拓宽c e 检测方法的领域，如以质谱技术作为c e 的检测手段时，非水介质为c e m s 方法提供了更多的优势1 1 ”。l u 等指出，在以电喷雾为接口的c e m s 中，甲醇、乙腈 等溶剂比水的表面张力小，可用更低的电喷雾电压，增加电喷雾的稳定性，提高离子化 效率。而且选用比水具有更低沸点的有机介质作为分离体系，可改善质谱的进样口去溶 效果，并能降低背景信号。有利于分析信号的检出。非水相体系用于电化学检测，因可 广西大掌硪士学位诗文非水相体幕毛细管电 k 拽术的研究展应用 使用更宽的工作电压范围，也较之水相体系有较大的应用范围。 1 3 非水相体系毛细管内壁的物理化学行为及其对分离的影响 非水体系与水相体系的介质性质的不同，主要是它们在物理化学性质上的差异，如 介质沸点、粘度、介电常数、酸碱性和极性等，介质性质会影响分析对象与介质的相互 作用，影响介质与毛细管壁的作用。除了不同材料决定管壁的特性外，电泳过程中毛细 管管壁的氢解离和吸附、分析对象的物理化学行为以及管壁电位的大小，都受到介质很 大的影响。因此介质直接影响着分离的效果。实际操作时，往往通过配制不同比例组成 二元或多元的混合体系来达到预想的分离效果。 1 3 1 非水相体系下毛细管壁离解行为及电位 在c e 分离中，体系与管壁之间的相互作用是主要的影响因素之一，这种作用影响 到管壁解离、吸附以及表面的电位大小。硅羟基的毛细管壁面是弱酸固体表面，在溶剂 作用下硅羟基的氢将解离，同时吸附溶液阳离子，产生管壁双电层。溶剂的性质直接决 定毛细管内壁的硅羟基的解离、管壁对溶液组分的吸附以及管壁双电层电位的大小。管 壁电位大小取决于毛细管壁的硅羟基解离和表面的吸附。双电层理论表明，在距带电 荷q 的固体表面r 处，电势大小以下式给出； 甲= q “d 叫【4 ，晴r 】( i 1 ) 其中是8 0 真空介电常数，岛是管壁处溶液的相对介电常数，d 倒数是双电层的厚度。 在稀溶液中，双电层的厚度很宽，即d 1 很大，将( 1 1 ) 作一级展开，x n 处正电荷界 面的剪切面与壬，相交处的| ，电位可视为电位，即在x n 处 = 、r = q e x p ( d r ) 衄，缸0 岛r = q ，【缸08 r r ( 1 + d r ) 】( 1 2 ) 其中双层厚度理论值 d 1 = 【k t 0e f ，( 2 e 2 in ) 】见( 1 - 3 ) 式中e 是电子电量，i 是溶液离子强度，n 为阿佛加得罗常数，k 为b o l 协m 常 数，t 为绝对温度，c r 数值难得，常取本体相对介电常数。 式( 1 - 2 ) 和( 1 3 ) 说明，介质的介电常数和溶液离子强度直接影响双电层的厚度，从而 广i 大学习r 士掌咖舱丈j a 嘲体重毛细蕾电泳技术的研究曩应用 改变了管壁电位。一般经验是：溶液离子强度增大将抑制电位，这与式( 1 - 2 ) ( 1 - 3 ) 一致。式( 1 3 ) 表明，增大离子强度，可降低双电层厚度，从而减小( 电位，即电位得 到抑制，反之则增大。多数有机溶剂比水有较小的介电常数，能降低双电层厚度，减小 电位。同时电位还受到由体系p h 值决定的因管壁氢解离带上不同电量q 的影响， 但总的结果是降低了电位。因此管壁电位在非水介质中往往很小。 1 3 2 非水相体系介质参数对迁移时间、电渗流的影响 被分析物质在毛细管中的迁移时间是分析速度的量度，经中性物质在毛细管中迁移 时间的倒数可以定性说明毛细管内电渗的大小，电泳时间短，电渗流大，反之则小。电 渗流是c e 分离中的重要参数之一，它是带电荷的毛细管内壁在外电场作用下对溶液 的整体拉动。它与介质粘度q 、介电常数8 及毛细管管壁( w 电势之间的关系为： i l m o 岛珈( 1 4 ) 由式( 6 ) 表明，电渗流的大小是由介质的介电常数与粘度的比值和电位决定的 对实际样品进行分析时要根据情况选用介质在水相时，c e 可通过调节p h 值来改变电 渗流，虽然非水也可调体系的p h 值，但非水介质有更多的可优化参数，通过预先选择溶 剂的8 m 比值大小确定介质组成，可方便地收到预期的效果。表l - i 列出了n a c e 常用有 机溶剂的有关理化性质。预先依据各参数相对大小进行介质选择，使电渗流或大或小， 能方便的进行分析。 表1 1 中所列出的溶剂中，具有相对较高的介电常数与粘度之比( 8 ) 较高的有机 溶剂，即使在不含电解质的纯溶剂中也具有电渗流，这一点对质谱检测十分有利。 1 3 3 非水溶剂的酸碱性的影响 众所周知，酸和碱的离解常数p k a 值在水中和在甲醇中是有变化的。非水溶剂一般 没有或很少有水对电解质质子迁移行为的均化作用，因此，化合物的理化性质的微小差 别在非水溶剂中比在水中表现得更明显，更有利于分离。在溶剂的影响下，很多在水相 溶剂中难以分离或需加入复杂的添加剂才能分离的化合物，其p k a 的差别在非水溶剂中 被放大数倍，从而较易分离。溶剂的自身离解还将影响离子对的形成和溶质在溶剂中 的化学平衡，从而影响溶质在介质中的溶解性“。溶剂的亲疏质子的性质还会影响到溶 i ! ! 查竺壁竺苎兰竺查兰兰塑! 墨! 竺! ! 兰苎查竺! 兰兰皇! 剂化效应、氢键的形成，进而影响电渗流n 9 1 。 表卜ln c e 中常用非水溶剂与水的物理常数 t i h k1 1p h y s i c 眦h e m i c a l 妒憎m e t e 倦o f 辩l 髓t e do r g a n i c 如h n 缸a dw a i e r 溶剂 t m k p n y 1 ( 2 5 ) s pm n m 1 m p a s 水( h 2 0 ) o3 1 7 1 0 07 1 80 8 9 7 8 3 6 乙醇( e t o h ) 一1 1 4 5 7 8 91 8 22 1 9 乙腈( m e a 町 4 3 ，9 1 2 28 1 6 2 8 3 醋酸( a c ) 1 1 8 甲醇( m e 0 h ) 9 7 71 6 96 4 5 2 2 3 二甲亚砜 1 8 5 0 0 7 71 8 9 o4 3 o ( d m s o ) 丙烯碳酸盐 - 5 5 o0 0 0 6 1 62 4 1 7 4 1 4 ( p c ) n _ 甲基一2 一吡咯 酮 甲酰胺( f a ) 2 5 二甲基甲酰胺 - 6 0 5 ( d m f ) n 甲基甲酰胺 3 8 ( n m f ) n ，n 一二甲基乙 酰胺( d m a ) 卜丙醇 - 1 2 6 2 2 一丙醇 8 8 0 卜丁醇 _ 8 8 7 2 0 2 0 0 0 8 8 2 2 1 0 o 5 3 1 5 3 o 0 3 3 8 1 9 9 5 1 6 6 2 7 39 7 1 6 0 38 2 2 0 8 21 1 7 6 5 8 2 3 6 4 1 0 8 3 2 4 5 5 0 3 43 7 5 1 16 2 o 5 53 2 7 1 9 84 6 6 8 2 5 36 4 9 2 1 6 7 3 2 3 3 o 8 0 1 1 1 3 6 7 3 9 51 6 51 8 2 4 2 3 1 2 1 2 2 4 2 o 7 83 7 b 1 9 4 3 2 0 4 4 2 5 7 i 2 0 4 5 1 9 9 2 1 7 5 1 广日大掌砷r 士学位饨文j e 水相体蒜毛自蕾电泳技术的研究反应用 1 3 4n a c e 中的电解质的影响 有机溶剂加入电解质使其具有一定的电导性能是n a c e 的前提条件，大多数电解质 在有机溶剂中的溶解度很低，这限制了电解质的选择范围。目前有机溶剂中最常用的缓 冲液是酸和它们的铵盐，其中醋酸和醋酸铵最为常用。一些季铵盐也曾被使用“1 。由 于溶解度的原因，无机缓冲盐较少用于非水毛细管电泳分析中，尽管氯化铵等无机电解 质”的紫外可见光背景很小，系统效率较高，但电流不稳定。在与质谱检测器联用时， 只能选择挥发性好的缓冲盐。 有机分离体系中，电解质体系对电渗流影响的研究还较少”，但c r o b 和s t e f i n e r 嘧1 发表的论文对此进行了较系统的研究他们比较了非水体系中常用的溶剂( 甲醇、乙腈 n m f ，d m f ，d m s 0 和甲醇乙腈混合液) 中的电渗流和背景生色团，得出其适合直接和间 接紫外检测。在含5 n 1 1 1 1 0 l ，l 醋酸铵的酸性( 加醋酸) 和碱性( 加三乙胺) 环境下他们考察了 偶极疏质子的乙腈，d m f 。d m s o ( 可接受一个质子) ，两性的甲醇，甲酰胺和n m f ( 可接 受和给予一个质子) 的电渗流他们研究结果表明在加入l on m o l ，l 和2 0 m m o 儿的三乙 胺后，乙腈，d m f ，d m s o 中的电渗流保持较高，但当加入1 0 0 m m 0 1 l 和2 0 0 m m o 儿的醋 酸后电渗流会下降。相反加酸加碱对甲醇，甲酰胺和删f 的电渗流没有影响。对于含有 5 m m o ，醋酸铵或5 m m o l ，l 醋酸铵加l o o 或2 0 0 o l 几醋酸的甲醇一乙腈混合液中，当乙 腈 7 0 时则减小但在含有5 m m o l ，l 醋酸 铵加1 0 或2 0 删n 札f l 三乙胺，的甲醇一乙腈混合液中，电渗流同乙腈浓度呈线性关系。该 结果进一步说明了电解质的组成显著地影响着电渗流的大小。 1 4 非水介质的选择 能作为非水电泳介质的有机溶剂应满足以下条件：1 、能溶解分析物和电解质：2 、不 易燃烧，毒性低，性质不活泼：3 、纯度较高，费用较低：4 ，室温下应为液体；5 、较高的 相对介电常数、较低的相对粘度和蒸汽压。相对介电常数8 是一个重要的参数，它反映 溶剂中离子问相互作用的强度运用在非水毛细管电泳中的溶剂大多数介电常数驴3 0 ， 一般认为此介电常数下离子离解基本完全乙醇和正丙醇的介电常数( 1 仇j 驴3 0 ) 可认 6 r 目 掌尊啦论文 非才湘俸幕毛细蕾电诛技术的研究覆应用 为是部分离解，但离子配对还是占主要优势。粘度( q ) 是指流体和半流体流动的难易程 度，粘度随温度变化很大。毛细管电泳中希望有较低的粘度，这样分析物离子就有较高 的淌度，分离时阃才会有一个较合适的范围。 常见溶剂的一些重要物化参数见表l - i ，表1 1 中所列溶剂都是化学性质稳定，在较 高纯度下较经济适用的溶剂。对 1 0 的有机溶剂，由于离解程度很小，离子一般趋向和 中性分子配对，所以在毛细管电泳中很少运用。但是，此类溶剂有时和相对介电常数高 的溶剂混合使用对溶解电解质中的疏水溶质有利9 。 甲醇( m e o h ) 和乙腈( a c n ) 以及它们的混合物是非水毛细管电泳和非水毛细管电 色谱中最常使用的有机溶剂。”。尽管它们介电常数都大于3 0 ，但选择它们时仍要仔细 考虑离子配对和结合作用，因为这些都对分析物电泳淌度影响较大。由于甲醇具有相对 低的表面强度和高的挥发性，在电喷雾离子质谱研究中经常用到。在乙腈中离解程度较 弱的分析物和少量的无机阴离子通过形成复共轭配合物可得到分离，并已在分离酚类、 醇类、和羧酸类化合物中己得到了应用已经证明乙腈对电化学检测兼容，这使得其 应用更加广泛。”。在实际应用中，混合溶剂( 甲醇一乙腈) 能够改善溶解性，拓宽了憎水 物质的分析范围“”。 从表卜l 中可看出，甲酰胺及其衍生物是少有的几种介电常数较高、粘度较小的有 机溶剂。胺型溶剂由于有较高的介电常数，故在非水毛细管电泳中也有一定用途，但 它的缺点是稳定性较差、与质谱不兼容等。另外，有人在研究中还用到了一些较长链酸 ( c 2 c 4 ) ”以及碳酸丙烯( 碳酸丙二酯) “”作为电介质。 纯有机溶剂中电渗流很小，有时会出现不连续电渗流问题。如果溶剂的介电常数太 低，溶液中离子量很少，电泳就不能进行。当用纯n _ 甲基甲酰胺( 岛；1 8 2 ) 时，未发现不 稳定迁移，也没有电渗流中断现象。常用的有机溶剂中多含有一些杂质，水就是常见 的杂质。纯化有机溶剂很困难，在实际工作中，少量水分对分离选择性的影响很小。一， 所以实验中不必纯化即可应用。 有机溶剂代替水也带来一些问题，如有机溶剂对人体有毒害作用。以甲酰胺为例“， 它能水解产生n h ，c o 。h c n 等，分解速率每分钟约为0 5 ，酸、碱和升温都会加速其水 解。所以，在加热甲酰胺以溶解电解质时必须十分小心，尤其在较高p h 值时另外，一 些有机溶剂在u v 区有背景吸收：甲酰胺水解后出现大量噪声峰：n 一甲基甲酰胺在 7 j 酉大掌句陆掌位论文j 鼻_ 水相体秉毛自管电泳拉术的习| 是& 应用 2 0 0 一2 5 0 j 1 l 区有吸收，所以以它作溶剂时，检测波长应在2 5 0 n m 以上。 综上所述，有机溶剂的选择要根据待测物的性质和分析的要求，运用非水毛细管电 泳中不同的溶剂性质和组成可寻找合适的分离条件和设计特定背景介质，这为解决各种 分离问题提供了一个好的前提。 1 5 非水相体系毛细管电泳的应用 目前n a c e 的应用主要集中在电中性样品，结构相近，难溶于水的物质、药物成分， 手性样品的分离分析及各种添加剂的开发上。有关方面的应用分别见下表：1 2 ，l 一3 ， l - 4 。 表1 2n c e 用于手性分离实倒 h b ki oe x n m p i e so f n a c e a p p h e d 蛔c h i r i 卵p a 阳t i o n 分析对象溶剂手性选择剂和电解质 ! 塑! ! 丝! ! 型! 蝤! 塑竺! 婴坐! 堕! 型! ! ! ! ! 竺! 塑! ! ! 璺翌唑 苯丙氨酸等8 种甲酰胺高氯酸四丁基铵，( + ) 1 8 一冠一6 一四羧酸 1 1 种外消旋的混合物甲酰被n 一甲基t r i s 中加柠檬酸或冰醋酸、手性试剂为y 布洛芬和氨基酸 2 4 种碱性药物 丹酰氨基酸 阿替洛尔等1 0 种 卜3 ，5 一二硝基苯基氨 基酸”1 药物 小分子药物“ 吲哚心安，氯酰心安 k 1 1 甲酰胺 甲酰胺 n - 甲基甲酰胺 n - 甲基甲酰胺 乙腈 甲醇 一环糊精和b 一环糊精 b 一环糊精季胺衍生物 柠檬酸，手性试剂为硫代b 一环糊精衍生物 口一环糊精氯化钠 ( + ) 或( 一) 一樟脑磺酸钾，冰醋酸，吐温2 0 奎宁 ( + ) 或( 一) 一樟脑磺酸 磺酸化氨基酸 疏水手性聚醚 8 酯? 广西大掣顾士掌位论文 非爿相体曩e 电津技术的研究覆应用 表1 3n c e 分离不带电化合物实例 t a b l el - 3e 鞠m p l 盼o f n a c e8 p p l i e di nn 加e i e c t r i n c a t j o nc o m p o u n d s 分析对蒙 溶剂电解磺一 ! 望! ! 竖! ! 型! 堕! ! !塑! ! ! 坐 ! ! ! 璺! ! 塑! 聚醚”1甲醇 n 吖，碱金属离子乙基铵离子 p a h s 乙腈卓翁离子，吡哺翁离子 p a h s 对羟基苯甲酸酯丙烯碳酸盐，乙腈四乙基铵，乙基三甲基铵离子 酚类，醇类乙腈 c l q 一，b r 一，n 断，b r ，c h ，s 嘎一，c l 一 表卜4 近年来n c e 应用实倒 t a b i e1 4 a pp l i e d 既a m p l 龉o f n a c ei nr e c e 叭 分析对象溶剂丽痹磺一 一尘! ! 竖i ! ! ! ! 竖竺! 竺! ! ! 坐盟! ! 塑! 坐 金属离子，阳离子表面活性剂 甲醇 咪唑，醋酸，1 8 一冠醚一6 苯甲酸 三嗪类 麻醉剂，利尿剂 非甾体抗炎药物 罗红霉素及其制剂1 联萘酚对映体 雷公藤次碱 盐酸多塞平异构体 麻黄碱类差向异构体 蒽醌类化合物 水杨酸类药物 9 种手性药物“1 己烯雌酚1 六种抗精神病药物 甲醇 甲醇 甲醇，乙腈 甲醇一乙腈 甲醇 乙腈一甲醇一冰乙酸 甲醇 乙腈一甲醇 甲醇 乙腈 乙醇 甲酰胺 甲醇 乙腈一甲醇 n 1 4 a c ，甲酸钠 高氯酸，s d s n h 4 c ，n 心b r 。n h l n h l a c ，h a c ，甲酸，n h c 1 三氨基甲烷一硼酸 苄基氯化辛可宁 醋酸铵一氯水 醋酸铵 醋酸铵 四丁基溴化铵 t r i s 一也b 仉 柠檬酸一三羟甲基氨基甲烷 乙酸 冰醋酸 9 广日大掣硕士掌位崔? 文 j # $ 相体囊毛细管电谤技术的研究曩应用 1 6 论文的研究目的 该课题来源于广西自然科学基金项目( n o 0 4 8 1 0 1 9 ) 和广西教育厅科学研究基金项 目( 2 0 0 0 3 9 2 ) 。基于非水相毛细管电泳所具有的优点，利用非水毛细管电泳一紫外检测 法分离分析在水相毛细管电泳中难以分离的疏水性物质，建立一系列非水相毛细管电泳 一紫外检测新方法，并应用于实际样品中有效成分的测定，同时对非水毛细管电泳的机 理和影响因素进行了初步的探讨。 l o 广i 大掣q m 士学位 l 支非水相体幕毛抽翟电泳技术的研宠覆应用 参考文献 1 邓延倬，何金兰高效毛细管电泳北京：科学出版社，1 9 9 6 ：4 1 6 2 陈义毛细管电泳技术及应用北京z 化学工业出版社2 0 0 0 ：卜4 3 陈义毛细管电泳理论探索北京：华文出版社，2 0 0 1 ：卜2 4 】w a j r o h e j y ：j o r g e n s o n j w ：j c h r o m a t o g r a ，1 9 8 4 ，3 1 5 ：1 3 5 - 1 4 3 5 】n 粕b es ，o t s u k ak ，i c h i k a 、姚k ，t s i l c h j y aa ，a n d ot a 1 c h e m ，l9 8 4 ，5 6 ：11 1 - 1 1 3 6 】b e n n l m ，t o m l i n s aj 鼬d j m ，w a l k e r d l ，a m e s m m ，n a y l o r sj j h i g l l r e s 0 1 u t a m m a 抽掣，1 9 9 3 ，1 6 ：3 2 4 3 2 6 _ 7 s a h o t a r s ，k h a l e d i m g a n a l c h e m ，1 9 9 4 ，6 6 ：1 1 4 1 一1 1 4 6 8 j 锄s s o nm ，r o e r 锄d ej c l 曲m a t o g r a p h i a ，1 9 9 5 ，4 0 ：1 6 3 1 6 9 【9 】n g cl ，l e e h k ，l i s f y j “q c h r o m a t o g r 1 9 9 4 ，1 7 ：3 8 4 7 _ 3 8 5 7 【1 0 】f u j i 啪s ，h o r d as a i l a lc h e l l l 1 9 8 7 ，5 9 ：4 8 7 - 4 9 0 【1 1 s a l mi i lo o s a v i h ，触s j d yr m a m a lc h e m ，1 9 9 6 ，6 8 ( 2 ) ：2 9 3 2 9 9 1 2 1 l 哪g g nw ，1 抽g h p o ，t s ce t a 】j c h r o m a t o 芦a ，1 9 9 6 ，7 3 8 ：1 4 1 1 5 4 1 3 】s a l i nm o o s a v ih c 触s i d yr m a m a l c h e m ，1 9 8 l ，5 3 ：1 2 9 8 一1 3 0 2 1 4 】v a l k oie ，s i r c i lh ，尉e k l c o l am l jc h r o f i l a l 0 fa 1 9 8 4 ，3 1 4 ：6 5 - 8 2 【1 5 】w 划b r l l lw ，j o r g c i l njw a n a lc h c i n 1 9 8 6 ，5 8 ：4 9 7 - 4 8 1 【1 6 】l uw z p o o ngk c 蛳i e h a e lple l a i a 1 1 a lc h e l n ，1 9 9 6 ，6 8 ( 4 ) ：6 6 8 6 7 4 【1 7 】r j e i 【i o i a m l ，w i e d m 日s k v a i k o ie - j a l r o m a t o g r a l 9 9 7 ，7 0 2 ：1 3 【1 8 】s a l i i i - m o o s a “h ，g 笛s i d yr m a n a lc h c m1 9 9 5 ，6 7 ：1 0 6 7 【1 9 】w r i g h t p b ，l i s t 盯a s ，d o r s e r j ( l a n a i c h e m ，1 9 9 7 ，6 9 ：3 2 5 1 2 0 】j u s s i l am ，s l h l d b e 增s ，h o p i aa ，e ta 1 e i e c 们灿s i s1 9 9 9 ，2 0 ：l l1 【2 l 】m o r i y ，u e i l o l ( u m e d a t j c h 姗砒。掣a 1 9 9 7 ，7 5 7 ：3 2 8 【2 2 v a l k ole ，s i r h ，砌e k k o l am l l c g c1 9 9 7 ，1 5 ：5 6 0 - 5 6 7 【2 3 】p o 孙sp ，v a l k oie ，j y s k cp ，砌e l ( k o i am - l j b i o c h 哪b i o p h y sm e t h o d s1 9 9 9 ， 3 8 ：8 9 1 0 2 【2 4 】s a l i n m o o s a v i h ，c 解s i d y r m j c t i r o m a t o 鲈a 1 9 9 6 ，7 4 9 ：2 7 9 2 8 6 【2 5 】g r o bm ，s t e i l l 盯f e l e c t r o p l 船s i s2 0 0 2 ，2 3 ：1 8 5 3 - 1 8 6 1 【2 6 c o n e t h ，s m l i j k mp ，v 啦d 伽g e n j lj ，c 1 a e s s e h a ，c f a l n e r s c a j c h r o m a t o f a 2 0 0 l - 9 1 5 ：2 4 i - 2 5 i ，i 大学卸f 士掌位 e 文 非书相体裹毛细蕾电泳术的日究a 王用 【2 7 】础酞k o l a h f l ，j u s s i l a m p o r i 猫sp ，v a 玎ie tj a 啪m a l o f a 2 0 0 0 8 9 2 ：1 5 5 一1 7 0 2 8 】s t e i n 盯f h 船s e l lm e l e d r o p l l o r e s j s2 0 0 0 ，2 1 ：3 9 9 4 - 4 0 1 6 口9 c h a n k v e t a d z eb ，b 】a s d l 】( eg e l e c t m p h o r e s i s2 0 0 0 ，2 】：4 1 5 9 4 1 7 8 【3 0 】o k a d at j c a t 0 笋a ，1 9 9 7 ，7 7 l ：2 7 5 - 2 8 4 【3 l 】m a 王y s 墩f - m j c h 舢a t o g la 1 9 9 8 ，8 0 2 ：3 4 9 3 5 4 【3 2 1h 锄s e nsh ，t j o 仰e l u n d j ，b j o m s d o t t i ri 1 h n d sa n a lc h e m ，1 9 9 6 ，1 5 ( 4 ) ：1 7 5 1 8 0 1 3 = 3 】k u n g g n w ，t a l l g h po ，t s 0 t s c ，e ta 1 j c h r o m a 呻a1 9 9 6 ，7 3 8 ( 1 ) ：1 4 l - 1 5 4 【3 4 1p a l o n e l ls ，j u s s i l am ，p o 嘲sp ，h y o t y l a i n e nt ，砌e k k 0 1 am 【c h r o m a t o 口a2 0 0 1 ，9 t 6 8 9 - 9 9 【3 5 】p a l o n e ns ，j u s s i l am ，p o r r a ssp ，h y o t y i a i 玎吼t r j e k k o l am - l e l e c t r o p h o r e s i s2 0 0 2 ， 2 3 ：3 9 3 3 9 9 【3 6 】v 叫osjo ，j u s s i l am ，p a l o n 蚰s ，尉e k k o l ah bl e 1 e c t r o p h o r e s i s ，2 0 0 2 ，2 3 ：4 3 7 4 4 1 3 7 】m l l z i k 耵j ，v