《農(nóng)藥合成與分析》PPT課件.ppt

1、高效毛細(xì)管電泳及其在農(nóng)藥分析中的應(yīng)用,一、問(wèn)題的提出,我國(guó)現(xiàn)有中藥種類(lèi)已達(dá)12807種，其中藥用植物11146種，藥用動(dòng)物1581種，藥用礦物80種中草藥在保護(hù)人民群眾健康方面起著重要作用由于需求量大，野生中草藥遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，目前大部分中草藥都依賴人工栽培全國(guó)藥材種植面積超過(guò)580萬(wàn)畝，藥材生產(chǎn)基地600多個(gè)，常年栽培的藥材達(dá)200余種為了保障種植藥材的產(chǎn)量，藥農(nóng)不得不頻繁地使用各種農(nóng)藥農(nóng)藥殘留不僅影響群眾的健康，還影響我國(guó)名貴藥材的出口創(chuàng)匯如80年代末云南省出口日本的三七大量退貨，目前我國(guó)人參在海外市場(chǎng)日益受韓國(guó)高麗參的排擠等，都有農(nóng)藥殘留超標(biāo)的原因,二、CE的特點(diǎn),高質(zhì)量靈敏度：

2、常用紫外檢測(cè)器的檢測(cè)限可達(dá)10-1310-15mol，激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器(LIF)則達(dá)10-19-10-21。 高分辨率：每米理論塔板數(shù)為幾十萬(wàn)，高者可達(dá)幾百萬(wàn)乃至幾千萬(wàn)。 高速度：許多分析可在10分鐘內(nèi)完成，有的可在60秒內(nèi)完成。 所需樣品少：只需納升(10-9升)的進(jìn)樣量。 成本低：只需少量(幾毫升)的流動(dòng)相和低廉的毛細(xì)管。 應(yīng)用范圍廣：除分離生物大分子（肽、蛋白、DNA和糖等）外，還可用于小分子(氨基酸、藥物等)及離子(無(wú)機(jī)及有機(jī)離子等)，甚至可分離各種顆粒(如硅膠顆粒等,三高二少一廣,不足之處,進(jìn)樣不夠方便。應(yīng)用范圍相對(duì)較窄。 分析陰離子時(shí)，由陰極進(jìn)樣，在陽(yáng)極檢測(cè)。但電滲流方向與陰離子

3、受電場(chǎng)力作用移動(dòng)方向相反，出峰時(shí)間較長(zhǎng),三、CE的儀器組成及基本原理,毛細(xì)管電泳儀在實(shí)驗(yàn)室中,高效毛細(xì)管電泳儀器（1,高效毛細(xì)管電泳儀器（2,原理,以高壓電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力,以毛細(xì)管為支撐物,依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一類(lèi)液相分離技術(shù). 電泳: 電滲:在高電壓作用下,雙電層中的外層陽(yáng)離子引起流體整體向負(fù)極方向移動(dòng)的現(xiàn)象,3.電泳現(xiàn)象與電滲流現(xiàn)象,電泳現(xiàn)象： 帶電離子在電場(chǎng)作用下的遷移，速度電泳,電滲流現(xiàn)象：玻璃表面存在硅羥基, pH3時(shí), 形成雙電層，在高電場(chǎng)的作用下引起柱中的溶液整體向負(fù)極移動(dòng)，速度電滲流,待測(cè)化合物粒子在毛細(xì)管內(nèi)電解質(zhì)中的遷移速度(離子淌度或表觀淌度)

4、等于自身電泳和電滲兩種速度的矢量和. 正離子的電泳和電滲流方向一致,最先流出;中性粒子的電泳流速為0,所以其遷移速度等于電滲速度;負(fù)離子的電泳方向和電滲流方向相反,它將在中性粒子之后流出,從而因各種栗子的遷移速度的不同而實(shí)現(xiàn)分離,4. 分離過(guò)程,電場(chǎng)作用下，柱中出現(xiàn)：電泳現(xiàn)象和電滲流現(xiàn)象,帶電粒子的遷移速度=電泳和電滲流兩種速度的矢量和。 正離子：兩種效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向一致，在負(fù)極最先流出； 中性粒子無(wú)電泳現(xiàn)象，受電滲流影響，在陽(yáng)離子后流出； 陰離子：兩種效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向相反，電滲流 電泳時(shí),陰離子在負(fù)極最后流出,在這種情況下,不但可以按類(lèi)分離,除中性粒子外,同種類(lèi)離子由于受到的電場(chǎng)力大小不一樣也同

5、時(shí)被相互分離,四、CE的分離模式,1 毛細(xì)管區(qū)帶電泳(capilary zone electrophoresis,CZE) CZE的分離機(jī)理是基于各被分離物質(zhì)的凈電荷與質(zhì)量比(荷質(zhì)比)間的差異。應(yīng)用范圍包括氨基酸、肽、蛋白、離子分析、對(duì)映體拆分和很多其它離子態(tài)物質(zhì)的分析,2 膠束電動(dòng)色譜(micellar electrokinetic capillary chromatography，MECC,MECC是唯一既能分離中性溶質(zhì)又能分離帶電組分的CE模式。采用表面活性劑(如十二烷基硫酸鈉，SDS)在操作緩沖液內(nèi)形成有一疏水內(nèi)核、外部帶負(fù)電的膠束相。利用溶質(zhì)具有不同的疏水性，在水相和膠束相(準(zhǔn)固定相

6、)間分配的差異得以分離。主要用于小分子、中性化合物，手性對(duì)映體、各種藥物等,3) 毛細(xì)管膠束電動(dòng)色譜（MECC,在緩沖溶液中加入離子型表面活性劑，形成一疏水內(nèi)核、外部帶負(fù)電的膠束。在電場(chǎng)力的作用下，膠束在柱中移動(dòng)。由于電泳流和電滲流的方向相反，且電滲流 電泳 ，則帶負(fù)電的膠束以較慢的速度向負(fù)極方向移動(dòng)，中性試樣分子在膠束相和溶液（水相）兩相間分配，疏水性強(qiáng)的組分與膠束結(jié)合的較牢，流出時(shí)間長(zhǎng)。可用來(lái)分離中性物質(zhì)，擴(kuò)展了高效毛細(xì)管電泳的應(yīng)用范圍,3毛細(xì)管凝膠電泳(capillary gel electrophoresis，CGE) CGE是將凝膠移到毛細(xì)管中作支持物進(jìn)行的電泳。不同體積的溶質(zhì)分子在

7、起“分子篩”作用的凝膠中電泳分離。常用于蛋白質(zhì)、寡聚核苷酸、RNA、DNA片斷分離和測(cè)序及PCR產(chǎn)物分析。現(xiàn)在還有采用無(wú)膠篩分方法，同樣可達(dá)分離目的。 4毛細(xì)管等電聚焦(capillary isoelectric focusing，CIEF) CIEF是用兩性電解質(zhì)在毛細(xì)管內(nèi)建立pH梯度，使各種具有不同等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)在電場(chǎng)作用下遷移到等電點(diǎn)的位置，形成一非常窄的聚焦區(qū)帶。已成功用于測(cè)定蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，分離異構(gòu)體或用其它方法難于分離的蛋白質(zhì),5毛細(xì)管等速電泳(capillary isotachophoresis ，CITP) CITP采用先導(dǎo)電解質(zhì)和尾隨電解質(zhì)，使溶質(zhì)按其電泳淌度不同得以分離，是一

8、種較老的方式?，F(xiàn)在可作為柱前濃縮方法用于富集樣品。 6毛細(xì)管電色譜(capillary electrochromatography，CEC) CEC是將HPLC中眾多的固定相微粒填充到毛細(xì)管中，以樣品與固定相之間的相互作用為分離機(jī)制，以電滲流為流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)力的色譜過(guò)程。雖然柱效有所下降，但增加了選擇性，是一種有發(fā)展前景的模式,三、影響柱效的因素及改進(jìn)方法,熱效應(yīng)：焦耳熱仍是影響柱效的主要因素。采用外部冷卻的方法散熱，擇合適的電壓和電解質(zhì)也是提高柱效的有效途徑。選擇合適的電解質(zhì)降低電阻，電流低于200微安，一般幾十微安,電滲流控制：電滲流的大小和方向依賴于毛細(xì)管壁與溶液間電勢(shì)的極性和大小,使用添加

9、劑可以改變電滲流的大小和方向，如添加NaCl和甲醇可降低電滲流；加入乙腈則可以增大電滲流。加入反轉(zhuǎn)劑。則可以改變電滲流的方向,五、 在農(nóng)藥分析中的應(yīng)用,1. 定量分析研究 2. 在農(nóng)藥制劑和原藥中有效成分的測(cè)定 3. 在農(nóng)藥中雜質(zhì)的分離和測(cè)定 4. 手性農(nóng)藥分析,六、應(yīng)用實(shí)例 毛細(xì)管電泳法研究提取劑對(duì)黃連黃柏共煎劑中生物堿含量的影響,樣品制備 粉碎過(guò)篩浸泡回流用水提取 提取劑提取 2. 電泳分析 穩(wěn)定儀器確定檢測(cè)波長(zhǎng)選擇緩沖溶液電泳檢測(cè),3、結(jié)果與分析,成分分析,按照?qǐng)D1b中所示得試驗(yàn)條件，采用加入法測(cè)定小檗堿等得溶液電泳圖，結(jié)果見(jiàn)圖2。1至6峰對(duì)應(yīng)的化合物分別為黃連堿、小菜堿、麥小菜堿、巴馬汀、藥根堿、小菜紅堿。與圖1b的結(jié)果相比較，黃連。黃柏配伍后共煎浸膏中的主要成分為黃連堿、小果堿、麥小菜堿、巴馬汀和藥根堿,線性關(guān)系,配制一系列小菜堿和巴馬汀的標(biāo)準(zhǔn)混合镕液，在同一條件下測(cè)定電泳圖，以峰面積對(duì)濃度作圖，結(jié)果小菜堿和巴馬汀分別在15.065.0mgL，12.550.0mg/L之間有良好的線性關(guān)系，回歸方程為： 小檗堿：y1455.3C2134 r09984 (1) 巴馬汀：y79763C十34622 r09995 (2,八、結(jié)束語(yǔ),CE作為一種新的分離手段，在農(nóng)藥分析中有廣泛的應(yīng)用前景。它的微量，解決了中藥提取的困難。它的高效，使中藥多種成分