反向电压下毛细管电泳在线富集新方法研究

摘要

高效毛细管电泳(High Performance Capillary Electrophoresis，HPCE)是20世纪80年代初发展起来的一种新型分离分析技术。与高效液相色谱技术相比，毛细管电泳(Capillary Electrophoresis，CE)具有分离效率高、速度快、灵敏度高、所需样品少、成本低等特点。CE的理论和应用研究是分析化学最活跃的领域之一。然而，由于CE进样体积很小以及在柱检测的光程较短，通用型紫外检测器虽然能达到很低的质量检测限，但浓度检测限仍比较高，这使得CE在分离测定实际样品中的痕量组分时受到很大的限制。迄今为止，如何提高CE的检测灵敏度仍然是分析工作者关注的主要问题之一。为了进一步提高CE的检测灵敏度，使其满足分析复杂样品中微量、痕量组分的要求，本学位论文在前人工作的基础上，开展了如下创新性的研究工作： 1.首次在胶束电动色谱(MEKC)模式下，运用两种在线富集方法分离测定了枳实中六种黄酮类化合物，并对这两种富集方法进行了系统的比较。首次提出了“水柱辅助阴离子选择电动进样反向迁移胶束扫集”(anion selective electrokinetic injection and a water plug-sweeping with reverse migraring micelles，ASIW-sweep-RMM)的概念。 2.采用低pH抑制电渗流的方法，深入研究了反向电压下微乳电动色谱(MEEKC)中的样品堆积和扫集富集方法，并对实验现象进行了合理的理论解释。根据实验现象首次提出了“反向迁移微乳中水柱辅助阴离子选择电动进样堆积”的概念(stacking with anion selective electrokinefic injection and a water plug in a reverse-migrating microemulsion，SASIW-RMME)。 3.首次将低温区带和高电导区带分别与MEKC大体积堆积技术相结合，建立了分离测定咖啡中三种酚酸的CE新方法，使检测灵敏度得到了很大的提高。在此基础上，将高电导区带和低温区带两种富集技术联用，进一步提高了检测灵敏度。 4.首次建立了以TTAB为阳离子表面活性剂、延胡索乙素为内标在线分离富集测定中草药莲子芯中莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱的MEKC新方法，内标法使待测物测定的准确度得到了显著提高，在线富集方法使其灵敏度得到了很大改善。 本论文共分为六章。 第一章：简单阐述了CE应用富集技术的必要性，详细介绍了近十年来CE中涌现的在线富集技术及应用，综述了反向电压下新的在线富集方法及应用。 第二章：建立了“反向迁移胶束样品堆积”和“水柱辅助阴离子选择电动进样反向迁移胶束扫集”两种在线富集方法，以六种黄酮类化合物为模型化合物，考察了影响分离和富集的主要因素，系统比较了两种富集方法的性能。与常规重力进样相比，两种在线富集方法对六种模型化合物峰高的富集倍数分别为13～16倍和13～31倍。所建立的方法已成功应用于枳实中六种黄酮化合物的测定。 第三章：建立了用于MEEKC中的样品堆积和扫集两类富集方法。在样品堆积方法中，提出了“反向迁移微乳中水柱辅助阴离子选择电动进样堆积”的概念(stacking with anion selective electrokinetic injection and a water plug in a reverse-migrating microemulsion，SASIW-RMME)，并测定了六种模型化合物在微乳中的保留因子。用扫集富集方法对枳实中六种化合物进行了分离测定。 第四章：以十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)为阳离子表面活性剂、延胡索乙素为内标，建立了分离测定莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱的MEKC新方法。在最佳条件下，分析物与内标物的峰面积比值与分析物浓度间的线性相关系数(r)分别为0.9997、0.9997和0.9992。该方法大大提高了迁移时间、峰高和峰面积的重现性。将大体积样品堆积技术用于使用阳离子表面活性剂的MEKC模式中，成功地提高了被分析物的检测灵敏度。在最佳富集条件下，莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱峰高的富集倍数可达20倍左右。 第五章：将低温区带和高电导区带富集与传统的MEKC大体积进样富集技术相结合，建立了分离测定咖啡中的阿魏酸、氯原酸和咖啡酸的毛细管电泳新方法，使被分析物的检测灵敏度比单纯的大体积进样堆积方法提高了2.1～5.4倍。并考察了高电导区带和低温区带两种富集方法的协同效应。所建立的方法已经成功应用于咖啡中阿魏酸、氯原酸和咖啡酸的测定。 第六章：以甲基叔丁基醚为萃取溶剂离线液-液萃取样品、以邻苯二甲酸氢钾为间接紫外背景吸收物质，建立了分离测定自来水中的氯代乙酸和乙酸的CE新方法。并利用中性标记物法和电流突越标记法测定了乙酸和一氯乙酸的电离常数。通过线性回归和非线性回归两种方法对数据拟合得到的电离常数值与文献值基本一致。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章综述

1.1前沿

1.2提高体系灵敏度的方法

1.2.1萃取技术

1.2.2样品堆积技术

1.2.3扫集技术

1.2.4等速电泳

1.2.5动态pH连接

1.2.6胶束坍塌富集

1.2.7富集技术的联用

1.3反向电压下的富集方法及其应用

1.3.1无限量电动进样堆积

1.3.2外压与电渗流平衡下的无限量电动进样富集

1.3.3磁场作用下磁性多功能颗粒的富集

1.3.4反向电压下联用富集新技术

1.3.5场放大条件下电渗流控制的逆流等电聚焦堆积

1.4结论与展望

本论文的选题思路

参考文献

第二章胶束电动色谱中提高中草药中黄酮化合物检测灵敏度的两种富集新方法

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1仪器

2.2.2试剂和材料

2.2.3标准溶液和样品溶液的配制

2.2.4富集方法的操作过程

2.2.5富集倍数的计算

2.3结果与讨论

2.3.1分离条件的优化

2.3.2富集条件的优化

2.3.3工作曲线、检测限、重现性和富集因子

2.4样品分析

2.5结论

参考文献

第三章微乳电动色谱中基于pH抑制电渗流的在线堆积和扫集新方法

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1仪器

3.2.2试剂和材料

3.2.3微乳液的配制

3.2.4样品溶液的配制

3.2.5富集方法的操作过程

3.3结果与讨论

3.3.1分离条件的优化

3.3.2 MEEKC中的富集技术

3.3.3检测限和富集因子

3.4样品分析

3.5结论

参考文献

第四章分离测定莲子芯中莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱的毛细管电泳新方法

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1仪器

4.2.2试剂和材料

4.2.3标准品溶液的配制

4.2.4样品溶液的配制

4.2.5电泳操作过程

4.3结果与讨论

4.3.1内标法

4.3.2大体积进样法(LVSS)

4.4应用

4.5结论

参考文献

第五章测定咖啡中酚酸的低温区带／高电导区带／堆积-胶束电动色谱新方法

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1仪器

5.2.2试剂和材料

5.2.3标准溶液和样品溶液的配制

5.2.4富集方法

5.3结果与讨论

5.3.1分离条件的优化

5.3.2堆积模式的优化

5.3.3方法评价

5.3.4应用

5.4结论

参考文献

第六章测定水中乙酸和氯代乙酸及其电离常数的毛细管区带电泳新方法

6.1前言

6.2实验部分

6.2.1仪器

6.2.2试剂

6.2.3标准品溶液和缓冲溶液的配制

6.2.4样品预处理

6.2.5电离常数和电泳淌度的计算

6.3结果与讨论

6.3.1分离条件的优化

6.3.2富集条件的优化

6.3.3工作曲线、检测限和重现性

6.3.4样品分析

6.3.5乙酸和一氯乙酸的电离常数pKa的测定

6.4结论

参考文献

已发表及待发表论文目录

致谢

个人简历