胶束电动毛细管色谱在药物分析中的应用进展

毛细管胶束电动色谱分离原理

毛细管胶束电动色谱分离原理 概述 在电泳缓冲液中加入离子表面活性剂，当溶液中表面活性剂浓度超过临界胶束 浓度时，表面活性剂的单体就结合在一起，形成一个球体，称为胶束。胶束一般是由10--50个碳原子单位的长链分子组成，具有头部(或外层)亲水、尾部(或内层)疏水的特性。在溶液中，头部露在外面，尾部包在胶束中。这种胶束的形成是疏水效应的结果，能使系统的自由能减少。胶束可分为正相胶束和反相胶束两类，以前者应用较多。反相胶束则是指在有机溶剂中形成的胶束，尚未作系统研究。 用来作为表面活性剂的化合物很多，大体有四类:阴离子、阳离子、两性离子和 非离子表面活性剂，其典型化合物及主要性质如表4.1所示。 应用最多的是前两类，且尤以十二烷基硫酸钠(SDS)等使用最为普遍。图4.1是SDS胶束的结构示意， 里面有一个疏水内核，外面布满了.S03ˉ离子。

在MECC系统中，实际上存在着类似于色谱的两相，一是流动的水相，另一是起到固定相作用的胶束相，溶质在这两相之间分配，由其在胶束中不同的保留能力而产生不同的保留值。与毛细管区带电泳一样，由于缓冲液在靠近管壁处形成的正电，使其显示出强烈的电渗流而向阴极移动。对于SDS胶束来说，由于其外壳带很大的负电荷，本应以较大的淌度朝阳极迁移，但由于在一般情况下电渗流的速度大于胶束的迁移速度，这就迫使胶束最终以较低的速度向阴极移动，如图4.2所示。由此可见，毛细管胶束电动色谱有别于普通色谱的一个重要特性为它的“固定相”是移动的，这种移动的“固定相”又被称之为“准固定相’。 在毛细管胶束电动色谱中，中性粒子由于本身疏水性的不同而得以分离.具有不同疏水性的粒子与胶束的相互作用不同，疏水性强的作用力

毛细管胶束电动色谱分离技术

基本原理 毛细管电色谱(Capillary electrochromatography, 简称 CEC)是在毛细管中填充或在管壁涂布、键合液相色谱的固定相,然后在毛细管的两端施加高压直流电，在电场作用下产生电渗流(Electroosmotic flow ，简称EOF）,流动相在电渗流的驱动下通过色谱柱。对中性化合物，其分离过程和HPLC类似，即通过溶质在固定相和流动相之间的分配差异而获得分离；当被分析的物质在流动相中带电荷时，除了和中性化合物一样的分配机理外，自身电泳淌度的差异对物质的分离也起相当的作用。 毛细管电色谱（capillary electro chromatography，CEC）以内含色谱固定相的毛细管为分离柱，兼具毛细管电泳及高效液相色谱的双重分离机理，既可分离带电物质也可分离中性物质。毛细管电色谱法是用电渗流或电渗流结合压力流来推动流动相的一种液相色谱法。 因此，毛细管电色谱法可以说是HPLC和HPCE 的有机结合，它不仅克服了HPLC 中压力流本身流速不均匀引起的峰扩展，而且柱内无压降，使峰扩展只与溶质扩散系数有关，从而获得了接近于HPCE 水平的高柱效，同时还具备了HPLC 的选择性。 HPLC是用压力驱动流动相。流速是随填充微粒的大小和柱长而变化的。流速在管中呈抛物线轮廓，因而造成了色谱峰谱带的展宽，降低了柱效。而CEC是采用电场推动流动相。其线速度是与柱的直径和填微粒的大小无关的，因而在毛细管中几乎没有流速梯度。谱带展宽效应相应的就十分小。这点是CEC与HPLC的本质差别，也是CEC效率高于HPLC 的根本。 依靠电渗流（EOF）和电渗流结合压力流推动流动相，使中性和带电荷的样品分子根据它们在色谱固定相和流动相间吸附、分配平衡常数的不同和电泳速率不同而达到分离分析。 仪器设备: 毛细管电色谱的早期研究是在改装的CE商品仪器上进行的，随着研究的深入和对研究前景的良好预期，现在已有商品仪器既可进行电泳模式也可方便地进行电色谱研究。目前，主要是Beckman公司的 P/ACE 系列和HP公司的HP3D系列。检测器根据分析样品性质的不同，可选UV 检测器( 包括DAD ) 、电化学检测器、LIF及CE－MS等。 类型：在毛细管电色谱（CEC）中，色谱柱是电色谱的心脏，按照固定相的装填方式不同可以分为[7]：填充毛细管电色谱(PCCEC)，开管毛细管电色谱(OTCEC)，整体式毛细管电色谱(MCEC)。PCCEC是将固定相装填在毛细管中，OTCEC是将固定相涂渍或键合在毛细管内壁上，MCEC是通过在毛细管内原位聚合或固化的方法，制成的具有多孔结构的整体式固定相。根据分离过程中驱动力的不同可以将毛细管电色谱分

毛细管气相色谱法

毛细管气相色谱法条件及定量分析 指导老师：李建国 实验人：王壮 同组实验：陆潇、戈畅 实验时间：2016.4.18 一、实验目的 1.熟悉色谱分析的原理及色谱工作站的使用方法； 2、掌握气相色谱仪操作方法与氢火焰离子化检测器的原理； 3.用保留时间定性；用归一化法定量；用分离度对实验数据进行评价。 二、实验原理 不同组分在同一分离色谱柱上，在相同实验条件下有不同的保留行为，其保留时间的差异可以用来定性分析，每一组分的质量与相应色谱峰的积分面积成正比，因此可以公式计算，用归一化方法测定每一组分的质量百分含量。 1122100A is i i A A A s s ns n f A w f A f A f A =?++???+％ 本实验是用气相色谱测定乙酸乙酯、乙酸丁酯及其混合试样，检测器用FID 。用色谱软件进行谱图处理和定量计算，让学生掌握用已知物对照定性、用归一化法测定混合物组分定量的实验。 混和试样的成功分离是气相色谱法定量分析的前提和基础，衡量一对色谱峰分 离的程度可用分离度：12121()2 R R t t R W W -=?+，式中1R t 、2R t 和1W 、2W 分别指两组分的保留时间和峰底宽度，R=1.5时两组分完全分离，实际中R=1.0(分离度98%)即可满足要求。 三、仪器与试剂 仪器：GC7890F 型气相色谱仪、氢火焰离子化检测器（FID ）、氮气钢瓶、空气钢瓶、氢气发生器，微量注射器、3mm x 200cm 的10% SE-54不锈钢分离柱。GC5400型气相色谱仪、空气发生器、氮气发生器、氢气发生器，微量注射器、15m 毛细管分离柱。 试剂：乙酸乙酯、乙酸丁酯标准试样及其未知混合试样。 四、实验内容 1．按操作说明书使色谱仪正常运行，并调节至如下条件： 柱温：110C ? 检测器温度：120C ? 气化温度：120C ? 载气、氢气和空气流量分别为30、50和200mL/min 。 2．分别改变柱温至80、90、100、110、120C ?。每改变一次柱温，注入0.5L μ混合

毛细管电色谱

毛细管电色谱(ＣＥＣ) 近年来发展起来的一种新型微分离分析技术,这种分离模式结合了高效液相色谱(ＨＰＬＣ)和毛细管区带电泳(ＣＺＥ)的特征,溶质可以按多种机制在柱内完成分离。毛细管电色谱为纳升级技术,适合与质谱(ＭＳ)方法联用。将ＣＥＣ分离速度快、柱效高和样品、试剂用量少等特点与ＭＳ能提供精确分子量和结构信息、灵敏度高以及专属性强等功能相结合,为复杂生化、环境等样品的定性、定量分析提供了强有力的工具。（最后的荣耀，丁香园战友） 光色谱： 90年代中期出现的利用辐射力和流体介质分离粒子的新方法,在生物大分子的分离及研究中有广泛应用前景。光色谱的概念首次由日本福岗九州大学工学院化学工程系的今板藤太郎等人提出,几年来该研究小组在光色谱理论、应用等方面做了许多工作,大大推进了光色谱的发展。 光色谱是指以激光的辐射压力为色谱分离的驱动力,在毛细管中将待分离组分(或粒子)按几何尺寸的大小予以分离的技术。今板藤太郎等人的研究表明,与其它色谱分离技术相比光色谱具有许多独特之处，以下列举一些：(1)进样简单；(2)改变分离操作条件简单；(3)不需要标准物质对照定性；(4)通过适当地延长测定时间可以比较准确地测定粒子的位置，提高分离度；(5)色谱柱的尺寸可以减小至微米级，可以为微米区域内的化学或分子生物研究提供场所。（最后的荣耀，丁香园战友） 离子色谱（IC）： 作为高效液相色谱（HP LC）的一种，是分析离子的一种新的液相色谱方法。由于操作简便，对常见阴阳离子分析的高灵敏度，特别是对阴离子和价态形态分析的突出优点，已广泛应用于环境、电厂、半导体、食品卫生、石油化工和生命科学等领域。 世纪著名色谱学家G.Guiochon认为，近30年来气相色谱（GC）和高压液相色谱（HP LC）取得了辉煌成就。在GC 和HP LC中；HP LC是应用最广泛，发表文献最多的一个领域。1977年后，以6%-8%的速度递增，其中离子色谱是最活跃的领域之一。

毛细管电色谱基本原理及设计要求

毛细管电色谱基本原理及设计要求 毛细管电色谱是80年代末发展起来的一种新型分离分析技术。按流动相驱动力的不同,可分为电渗流驱动毛细管电色谱和电渗流与压力联合驱动的毛细管电色谱。前者可在一般的毛细管电泳商品仪器上进行,是目前研究较多的一类。在这种电色谱中,既引入了高选择性的色谱固定相,提高了电泳的分离能力,又克服了压力驱动的压力流引起的区带展宽,可以实现高效、高选择性分离。但是因电渗流的限制,难于驱赶出电泳过程中产生的气泡,实验常因气泡而中断。在电渗流与压力联合驱动的毛细管电色谱中,液相泵产生的压力流可以将操作中产生的气泡冲出毛细管或者使气体在高压下溶解,不仅是流动相的平均线速度比相同条件下HPLC大,缩短分析时间,而且能减少压力流引起的区带展宽,使分离效率比HPLC明显提高。若利用HPLC的进样和检测装置,可使其重现性和定量性优于毛细管电泳(CE)。此外,还能像HPLC那样进行梯度洗脱,使分离能力进一步提高。因此,有效的梯度洗脱是所开发仪器应有的重要功能。 在电渗流与压力联合驱动的毛细管电色谱中,被分离组分按照它们的容量因子在固定相和流动相之间进行分配,溶质的流动速度决定于它们的电泳淌度、电渗流和流动相的压力。电色谱的分离选择性包括两部分的贡献[5],即溶质在两相间的分配对分离选择性的贡献和电场作用溶质的泳动对分离选择性的贡献。当电场的作用与分配的作用相一致时,CEC将表现更高的选择性。否则两者作用相互抵消,降低分离的选择性。在相同的表现线速度下,若电场驱动的流向与压力流方向相同,此时电场的作用有助于提高柱效;反之,电场的作用将降低柱效。所以,选择能使分配与电场协同作用的分离条件对提高选择性和增加柱效都非常重要,这些条件包括电场方向及强度、洗脱液的流速及组成和固定相的种类等。(上海通微)

高效毛细管电泳色谱仪的介绍

高效毛细管电泳色谱仪的介绍 高效毛细管电泳色谱仪（CE）是以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，利用荷电粒子之间的淌度差异和分配系数差异进行分离。由于CE溶质区带的超小体积特性导致光程太短，圆柱形毛细管作为光学表面不够理想，对检测器灵敏度要求相当高。CE常用检测器有紫外检测器、激光诱导荧光检测器、质谱检测器和电化学检测器等。 一、紫外检测器： 紫外检测器是基于物质对紫外吸收进行检测，是成熟的检测器，在CE中应用广。 1、原理： 入射紫外光通过样品时，被吸收的多少符合朗伯－比耳定律。 检测点在毛细管的末端，检测点的毛细管的外涂层要烧掉。 2、检测方法： （1）固定波长： 光源为低紫外氘灯，用滤光片获得固定波长的光。 （2）可变波长： 光源为氘灯或钨灯，用单色器（棱镜或光栅）获得连续可调波长的光。 （3）快速扫描： 1）利用线性二极管阵列快速捕获紫外光。 2）利用硅光电倍增管作快速扫描。 3、特点： （1）通用性好，特别是对蛋白质的适用性很强。 （2）灵敏度不足。 4、提高灵敏度的方法： 由于CE检测池的光路长度为毛细管内径，一般不超过100μm，小内径的毛细管限制了紫外检测器的灵敏度，可采用以下几种方法来提高灵敏度。 （1）优化测定波长： 通过测定不同波长下的信噪比来选择测定波长，以提高灵敏度。

（2）减少检测噪音： 1）提高光源强度。 2）采用聚焦和狭缝等减少背景光的影响。 3）采用良好的信号放大系统。 （3）扩展吸光光路长度： 1）为了克服圆柱形毛细管表面引起的散射、失真等不利的光学特性和增加光路长度，可采用矩形、扁形、Z形和泡型等特殊毛细管。当然柱效会有所下降。 2）对于普通毛细管，可采用轴向照射和多次反射来增加光路长度。 ①轴向照射：将激光光束从毛细管末端沿管轴方向入射，在毛细管侧面进行检测。 ②多次反射：在毛细管壁镀上银，分别开入射窗和出射窗。当入射光以特定角度入射后，在毛细管内反射30～40次后从出射窗口射出。 二、激光诱导荧光检测器： 激光诱导荧光检测器采用激发光源使检测物质产生荧光进行检测。 检测下限为10ˉ12～10ˉ10mol/L。 三、质谱检测器： 在CE－MS联用中，毛细管区带电泳为常用。电子喷雾离子源可检测多种高质量的带电分子，从CE分离出来的分子经过接口后直接进入MS，是MS的离子源。 检测下限为10ˉ9～10ˉ7mol/L，通用性好，可获得溶质的结构信息，但接口复杂。 四、电化学检测器： 电化学检测器可避免光学类检测器遇到的光程太短的问题，是CE中灵敏的检测器之一。 1、电导检测器： 柱上电导检测是在毛细管壁上用激光钻两个孔，插上两根铂电极，再将孔封住进行检测。 检测下限为10ˉ7～10ˉ5mol/L，通用性好，但需专门装置和毛细管处理。 2、安培检测器： CE中微量样品可使库仑效率大大提高，可达40%以上，而在HPLC中很少超过10%。 检测下限为10ˉ9～10ˉ8mol/L，灵敏度高，选择性好，但仅适用于电活性物