新型双子表面活性剂在毛细管胶束电动色谱中的应用

摘要

毛细管电泳(CE)是一类以高压直流电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中组分之间电泳淌度和分配容量的差异，进行分离的一种色谱分析技术。它具有分离模式多、分离效率高、分析速度快、灵敏度高、进样量少和应用范围广等特点。其应用已涉及到医药检测、环境检测和生命科学等诸多领域。表面活性剂在毛细管电泳中的应用颇多，主要用做毛细管胶束电动色谱中(MEKC)的伪固定相。MEKC需要在缓冲液中加入高于临界胶束浓度的表面活性剂形成胶束。被分离物质在水和胶束两相之间发生分配并随电渗流在毛细管内迁移，达到分离。新型双子表面活性剂拥有连接两个头基的中间基和两条长链疏水链。中间基长度和类型对此类表面活性剂的物化性质有着重大的影响。因此双子表面活性剂性能独特，除比传统的表面活性剂性能优越外，还具有中间基可调的性质。中间基为零的表面活性剂作为固定相时，头基的电荷分布和双疏水链性质将影响到分析物与伪固定相的作用，而具有中间基的双子表面活性剂将要考虑更多，例如中间基对胶束或者囊泡形态的影响，中间基对分离选择性的影响，中间基对电渗流稳定性的影响等等。因此本文开展了双子表面活性剂在以下几个方面的工作： 1．无中间基的双子表面活性剂的应用，即双链阳离子表面活性剂双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)作为伪固定相，在胶束电动色谱(MEKC)中分离酸、碱、中性三类典型的药物。尼古丁、可替宁、利多卡因、普鲁卡因、咖啡因五种碱性药物在含0.08mMDDAB的50mM磷酸(pH4.0)缓冲溶液中得到最佳分离。该MEKC方法在分离酸性药物阿莫西林和氨苄青霉素同样具有优势。间苯二酚、1—萘酚和2—萘酚三种中性药物在含30％乙腈的0.1mMDDAB缓冲液中得到最佳分离。 2．新型阳离子双子表面活性剂作为开管毛细管电色谱固定相，分离分析了无机阴离子。可调型的双子表面活性剂，通过中间基长度的增加，使分离的选择性得到改善。双子表面活性剂(18—10—18)作为固定相在30％(v/v)甲醇—水混合溶液体系中，分离无机阴离子日内(RSD＜1.00％)和日间(RSD＜2.5％)迁移时间的重现性都非常好。离子检测线的范围从0.04到1.28μg/ml。实验结果证明这类双子表面活性剂稳定好，分离选择性可调，且是简便可更新的固定相，能够解决常规的固定相的许多缺点。 3．新型阳离子双子表面活性剂作为伪固定相，用于CE中同时分离了酸碱蛋白。在最佳条件下(含0.1mM双子表面活性剂10mM的磷酸缓冲溶液pH3.0)，蛋白质分离日内(RSD＜0.76％)和日间(RSD＜2.18％)迁移时间的重现性都非常好。除BSA之外的七种蛋白质都获得了很高的分离效44000—357000plates/m和回收率(91.1％—100.4％)，表明蛋白质的吸附被有效地抑制。且能很好应用在生物体系，人血清白蛋白，血色素和卵白蛋白三者在生物样品的回收率分别为90.6％，88.9％和97.2％。 4．合成新型的阳离子双子表面活性剂包覆金纳米粒子，将它作为CE的伪固定相，同时分离了酸碱蛋白质。对比无金纳米离子的双子表面活性剂伪固定相，分析了两者的作用机制，证明了金纳米粒子起到了辅助分离的作用。实验结果表明了金纳米粒子能够缩短蛋白质的迁移时间，并进一步改善蛋白质的分离效率，将其提高到10200—520000plates/m。同样能应用在生物样品中，人血清白蛋白，血色素和卵白蛋白三者的回收率分别为92.2％，85.4％和94.5％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪 论

1.1毛细管电泳CE概述

1.1.1毛细管电泳的分离理论和仪器结构

1.1.2毛细管电泳分离模式

1.1.3毛细管电泳的应用

1.2表面活性剂用于毛细管壁涂层

1.2.1毛细管壁涂层的研究进展

1.2.2动态涂层

1.2.3半永久涂层

1.3表面活性剂作为MEKC伪固定相的研究进展

1.3.1毛细管胶束电动色谱的基本理论

1.3.2 MEKC中表面活性剂伪固定相的种类

1.4双子表面活性剂

1.5本文构思

第2章双链表面活性剂伪固定相用于毛细管胶束电动色谱药物分析

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验仪器

2.2.2实验试剂

2.2.3 EOF和分离效率计算

2.3结果讨论

2.3.1对DDAB调控EOF的表征

2.3.2碱性药物分离研究

2.3.3酸性药物的分离

2.3.4中性化合物的分离

2.4本章小结

第3章双子表面活性剂固定相用于毛细管开管电色谱中无机阴离子分析

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验仪器

3.2.2实验试剂

3.2.3涂层稳定性测试

3.2.4 EOF和分离效率计算

3.3结果讨论

3.3.1双子表面活性剂固定相在甲醇-水溶液中的稳定性

3.3.2双子表面活性剂固定相在乙腈-水溶液中的稳定性

3.3.3双子表面活性剂中间基长度对分离的影响

3.3.4甲醇对分离无机阴离子的选择性

3.3.5乙腈对分离无机离子的选择性

3.3.6重现性和检测限

3.4本章小结

第4章基于双子表面活性剂的可调的伪固定相用于电动色谱同时分离酸碱蛋白

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验仪器

4.2.2实验试剂

4.2.3透射电镜数据测定

4.2.4蛋白质分离

4.2.5样品分离

4.3结果和讨论

4.3.1三种不同情况下分离酸碱蛋白的比较

4.3.2中间基长度不同的影响

4.3.3双子表面活性剂浓度的影响

4.3.4 pH值对分离的影响

4.3.5离子强度对分离的影响

4.3.6蛋白质分析

4.3.7生物样品分析

4.4本章小结

第5章基于双子表面活性剂包覆纳米粒子的伪固定相用于电动色谱同时分离酸碱蛋白

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1实验仪器

5.2.2实验试剂

5.2.3双子表面活性剂包覆的纳米金合成

5.2.4透射电镜测定

5.2.5蛋白质分离

5.2.6样品分离

5.3结果讨论

5.3.1双子表面活性剂包覆的金纳米离子尺寸表征

5.3.2双子表面活性剂包覆的金纳米粒子稳定性测定

5.3.3金纳米粒子对分离蛋白质的影响

5.3.4双子表面活性剂中间基长度的影响

5.3.5双子表面活性剂包覆的金纳米粒子静置时间的影响

5.3.6生物样品分析

5.4本章小结

结 论

参考文献

附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢