在柱富集二维毛细管电泳分离方法研究及其应用

摘要

本论文研究了一种新的电动进样扫集/胶束破裂样品富集双重在柱富集方法,并将此方法应用到二维毛细管电泳中同时提高复杂样品的灵敏度、分离度及分辨率,此双重在柱富集二维毛细管电泳分离方法成功用于益母草样品的分析富集分离。此外,研究了基于纳米金放大技术的毛细管电泳富集分离方法用于扇贝中大肠杆菌的分析。全文共分为五章:
　　 第一章前言部分是对毛细管电泳技术的综述。首先简单介绍了毛细管电泳的基本原理及进展情况,列举了常用的毛细管电泳分离模式及进样方法:然后介绍了毛细管电泳检测方法——光学检测和电化学检测;随后介绍了多种提高毛细管电泳检测灵敏度的在线富集技术,包括等速电泳、样品堆积和扫集技术;最后将二维电泳分离技术进行了说明。
　　 第二章,采用毛细管区带电泳方法对益母草中八种黄酮类化合物(洋芹素、山奈酚、槲皮素、根皮苷、金丝桃苷、槲皮苷、芦丁、橙皮素)进行研究,考察了影响检测和分离的几个重要因素:检测电位、分离电压、缓冲体系及其pH值等。结果发现磷酸钠溶液做为缓冲溶液效果最好,最优条件是:磷酸钠缓冲溶液浓度是40 mM,pH为8.5,分离电压为15 kV,检测电位为0.85 V。在这个条件下八种物质在20 min内达到很好的分离效果,检出限(S/N=3)1.14×10-7-7.85×10-7g/mL。
　　 第三章,采用毛细管胶束电动色谱(MEKC)法对上述益母草中八种黄酮类化合物进行研究,考察了缓冲体系及其pn值、进样时间等重要参数对分离的影响。将SDS加入到磷酸钠溶液做为缓冲溶液效果最好,SDS的最佳浓度是5 mM,磷酸钠溶液的最佳浓度是90 mM。最佳pH值为7.0,在分离电压为15 kV,检测电位为0.85 v时,使这八种物质在实际样品中与其它杂质峰很好的分离。
　　 第四章研究了一种新的在线的富集二维分离方法,将电动进样扫集和胶束破裂样品堆积双重富集技术用于中心切割二维毛细管电泳中同时提高复杂样品中痕量组分的灵敏度、分离度和分辨率。首先,研究了一种新的电动进样扫集富集方法,在进行大体积进样的同时压缩样品区带,提高检测灵敏度。然后,将电动进样扫集样品预富集技术用于中心切割二维毛细管胶束电动色谱(MEKC)-毛细管区带电泳(CZE)中。益母草样品经进样预富集后进行MEKC分离,第一维分离后的目标组分压力驱送到第二维毛细管中进行CZE分离。作为MEKC和CZE联用进行二维分离的关键,在二维切换过程中采用胶束破裂样品富集(AFMC)技术,将胶束结合的样品组分释放出来,同时克服因流动压力造成的样品区带的扩散。在最佳条件下,采用双重富集技术使灵敏度提高6000倍。峰高、峰宽和迁移时间的相对标准偏差分别是2.7-4.5％,1.9-4.3%和4.7-6.8%(n=10)。检出限(S/N=3)为7.3-36.4ng/L,理论塔板数(N)为1.7-4.3×104 plates/m。该方法成功用于益母草样品中痕量类黄酮的富集分离检测。
　　 第五章采用纳米金放大技术富集毛细管区带电泳(CZE)分离电化学(EC)检测大肠杆菌(E.coli),用粒径10 nm的纳米金将溶液中的大肠杆菌富集,检测信号增加1倍。CZE在TBE缓冲溶液(4.5 mmol/L Tris-4.5 mmol/L硼酸-0.1mmol/L EDTA,pH值为8.4)下运行,其他实验条件为:检测电位-0.6 V;分离电压12 kV;采用电动进样法,进样电压为15 kV,进样时间10 s。在最佳条件下,该法成功检测了扇贝提取液中的大肠杆菌。