微乳毛细管电动色谱微乳微结构的研究

摘要

微乳毛细管电动色谱(MEEKC)是在胶束毛细管电动色谱(MEKC)的基础上发展起来的一项电泳新技术，通常以水包油(O/W)型微乳液作为分离介质，根据溶质在微乳液滴及水相间分配系数以及电泳淌度的差异来进行分离。微乳液滴的大小和表面电荷密度等微结构参数对微乳毛细管电动色谱的分离有极其重要的影响。本文主要分为四个部分:
　　 第一部分:介绍了MEEKC法的基本原理及影响其分离的因素。MEEKC应用范围广泛，已经被逐渐应用到药物、天然产物、生物分子和环境等领域。介绍了微乳微结构的研究现状，最后总结概括了微乳微结构的测定方法。
　　 第二部分:建立一种测定MEEKC微乳体系微乳粒径的电化学方法。以二茂铁作为电化学探针，采用循环伏安法测定了微乳毛细管电动色谱中常用O/W型微乳体系十二烷基硫酸钠/正丁醇/正辛烷在不同配比下的扩散系数，并通过扩散系数推算微乳粒径。研究表明，随着表面活性剂十二烷基硫酸钠和助表面活性剂正丁醇浓度的增加，粒径均呈减小的趋势。事实上，正丁醇浓度的增加会增大微乳液滴粒径，造成错误结果的原因是:当助表面活性剂正丁醇的量增大时，二茂铁同时存在于微乳液滴的内相和外相，二茂铁的扩散速度不能代表微乳粒子的扩散速度，粒径测定会产生极大误差。循环伏安法设备简单，测定速度快，在油/表面活性剂/缓冲溶液，或加入少量助表面活性剂的微乳体系，电活性物质几乎全部溶解于微乳液滴的油相中，微乳粒径测定准确度较高，该方法是可行的。但在MEEKC微乳体系中，除了加入大量的正丁醇，还常常加入乙腈、甲醇等有机改性剂改善MEEKC的分离，此电化学方法不适用于MEEKC微乳体系微乳液滴粒径的测定。
　　 第三部分:研究了微乳液组成对微乳粒径和表面电荷密度等微乳微结构的影响，并探讨了微乳微结构与MEEKC的关系。采用激光光散射法测定了微乳体系的平均粒径，测定Zeta电势用来表征微乳液滴的表面电荷密度。同时分别以菲和甲醇表征微乳液滴迁移时间和电渗流时间，测定了微乳体系的MEEKC分离窗口。研究表明，随着表面活性剂浓度增加，Zeta电位基本不变，微乳液滴粒径减小，微乳液滴的迁移时间增加。相反，正丁醇浓度的增加使微乳液滴粒径增大，Zeta电势减小，微乳液滴迁移时间缩短。有机添加物的加入基本不改变微乳液滴粒径大小，但却使Zeta电势减小，微乳液滴的迁移时间增加。低浓度下油相对粒径和表面电荷密度的影响不大。因此，表面活性剂和有机添加剂均能够扩大时间窗口，增加分离度和峰容量，但以延长分析时间为代价；虽然助表面活性剂的增加使时间窗口缩小，但微乳液滴结构变得松散，分离效率提高，可以弥补时间窗口缩小造成的分离度和峰容量的不足，实现快速分析。除了油相，其余微乳组分都能改变微乳微结构，用于改善MEEKC的分离度，提高分析速度。
　　 第四部分:对MEEKC微乳体系与MEKC正丁醇溶胀胶束体系的微结构进行了对比，结果表明，在经典的3.3%SDS浓度下，微乳体系与胶束溶胀体系的粒径、Zeta电位基本一致，微结构基本相同，并以荧光方法测定微乳液滴内核极性，结果两体系的内核极性也基本相同。分别用微乳体系2.4%SDS/6.6%正丁醇/0.5%正辛烷/10mmol/L硼酸-硼砂缓冲液以及溶胀胶束体系2.4%SDS/6.6%正丁醇/10mmol/L硼酸-硼砂缓冲液分离泼尼松，泼尼松龙，氢化可的松三种激素，分离效果基本一致。微乳体系与胶束溶胀体系微结构的一致导致MEEKC和MEKC分离效果的一致，可以推测，胶束溶胀体系将会在电动色谱分离技术中发挥重要作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 微乳毛细管电动色谱法简介

1.1.1 微乳液的性质

1.1.2 MEEKC的分离机理

1.2 影响MEEKC分离的因素

1.2.1 表面活性剂

1.2.2 助表面活性剂

1.2.3 油相

1.2.4 有机溶剂

1.2.5 其他因素

1.3 微乳毛细管电动色谱的应用

1.3.1 药物

1.3.2 生物分子

1.3.3 环境物质

1.3.4 天然产物

1.4 微乳微结构研究现状

1.5 微乳微结构的测定方法

1.5.1 微乳粒子表面电荷密度的测定

1.5.2 微乳液滴粒径的测定

1.6 本课题的目的和意义

第二章 MEEKC微乳体系微乳粒径的电化学研究方法

2.1 前言

2.2 实验药品及仪器

2.2.1 实验药品

2.2.2 实验仪器

2.3 试验方法

2.4 结果与讨论

2.4.1 SDS浓度对微乳粒子粒径的影响

2.4.2 正丁醇浓度对微乳粒子粒径的影响

2.5 本章小结

第三章 MEEKC中微乳组成对微乳微结构的影响

3.1 前言

3.2 实验药品及仪器

3.2.1 实验药品

3.2.2 实验仪器

3.2.3 微乳液的制备

3.3 试验方法

3.3.1 Zeta电位法

3.3.2 激光光散射法

3.3.3 微乳毛细管电动色谱

3.4 结果与讨论

3.4.1 表面活性剂的影响

3.4.2 助表面活性剂的影响

3.4.3 油相的影响

3.4.4 有机改性剂的影响

3.5 结论

第四章 MEKC溶胀胶束与MEEKC微乳体系微结构比较

4.1 前言

4.2 实验药品及仪器

4.2.1 实验药品

4.2.2 实验仪器

4.2.3 胶束体系的制备

4.3 试验方法

4.3.1 Zeta电位法

4.3.2 激光光散射法

4.3.3 荧光光谱法

4.3.3 毛细管电泳法

4.4 结果与讨论

4.4.1 表面活性剂浓度的影响

4.4.2 正丁醇浓度的影响

4.4.3 微乳与溶胀胶束内核极性对比

4.4.4 MEEKC与溶剂改性MEKC分离效果对比

4.5 本章小节

第五章 结论与展望

致 谢

参考文献

附录