毛細管膠束電動色譜分離技術

基本原理毛細管電色譜(Capillaryelectrochromatography,簡稱CEC)是在毛細管中填充或在管壁涂布、鍵合液相色譜的固定相，然后在毛細管的兩端施加高壓直流電，在電場作用下產(chǎn)生電滲流(Electroosmoticflow，簡稱EOF)，流動相在電滲流的驅動下通過色譜柱。對中性化合物，其分離過程和HPLC類似，即通過溶質在固定相和流動相之間的分配差異而獲得分離；當被分析的物質在流動相中帶電荷時，除了和中性化合物一樣的分配機理外，自身電泳淌度的差異對物質的分離也起相當?shù)淖饔?。毛細管電色譜(capillaryelectrochromatography，CEC)以內含色譜固定相的毛細管為分離柱，兼具毛細管電泳及高效液相色譜的雙重分離機理，既可分離帶電物質也可分離中性物質。毛細管電色譜法是用電滲流或電滲流結合壓力流來推動流動相的一種液相色譜法。因此，毛細管電色譜法可以說是HPLC和HPCE的有機結合，它不僅克服了HPLC中壓力流本身流速不均勻引起的峰擴展，而且柱內無壓降，使峰擴展只與溶質擴散系數(shù)有關，從而獲得了接近于HPCE水平的高柱效，同時還具備了HPLC的選擇性。HPLC是用壓力驅動流動相。流速是隨填充微粒的大小和柱長而變化的。流速在管中呈拋物線輪廓，因而造成了色譜峰譜帶的展寬，降低了柱效。而CEC是采用電場推動流動相。其線速度是與柱的直徑和填微粒的大小無關的，因而在毛細管中幾乎沒有流速梯度。譜帶展寬效應相應的就十分小。這點是CEC與HPLC的本質差別，也是CEC效率高于HPLC的根本。依靠電滲流(EOF)和電滲流結合壓力流推動流動相，使中性和帶電荷的樣品分子根據(jù)它們在色譜固定相和流動相間吸附、分配平衡常數(shù)的不同和電泳速率不同而達到分離分析。儀器設備：毛細管電色譜的早期研究是在改裝的CE商品儀器上進行的，隨著研究的深入和對研究前景的良好預期，現(xiàn)在已有商品儀器既可進行電泳模式也可方便地進行電色譜研究。目前，主要是Beckman公司的P/ACE系列和HP公司的HP3D系列。檢測器根據(jù)分析樣品性質的不同，可選UV檢測器(包括DAD)、電化學檢測器、LIF及CE-MS等。類型：在毛細管電色譜(CEC)中，色譜柱是電色譜的心臟，按照固定相的裝填方式不同可以分為［7］：填充毛細管電色譜(PCCEC)，開管毛細管電色譜(OTCEC),整體式毛細管電色譜(MCEC)。PCCEC是將固定相裝填在毛細管中，OTCEC是將固定相涂漬或鍵合在毛細管內壁上，MCEC是通過在毛細管內原位聚合或固化的方法，制成的具有多孔結構的整體式固定相。根據(jù)分離過程中驅動力的不同可以將毛細管電色譜分為電驅動和壓力驅動電色譜。前者是靠電滲流作為驅動力，這種情況下樣品區(qū)帶可以保持塞狀流型，分離效率比較高。在最初的研究中人們都使用電驅動電色譜。壓力驅動是指除了使用電滲流作為驅動力外，同時可以使用壓力作為驅動力，這樣可以加快分析速度，便于梯度洗脫，減小氣泡生成的可能性。其缺點是流體力學所引起的拋物線流型使柱效有所損失，一般的操作過程中所使用的壓力都比較低。操作：毛細管電色譜柱的制備應用和前景從目前文獻報道的情況看，當采用梯度洗脫技術、與質譜聯(lián)用技術、熱光吸收檢驗器以及無孔ODS快速分析等方法時，毛細管電色譜可成功地實現(xiàn)氨基酸分析。毛細管電色譜還被應用于肽、蛋白質、核苷酸和DNA添加物等的分析中。此外，毛細管電色譜還在離子分析、染料分析、食品分析、環(huán)境污染化合物的分離分析；石油化工產(chǎn)品組分的分離分析；手性對映體拆分；樣品富集和預濃縮等。中得到了應用，柱效和分離度均達到令人滿意的效果。目前CEC或pCEC的報道中，很多是以藥物為模型化合物來研究評價色譜柱的性能；同時也有很多研究嘗試將CEC或pCEC用于生物體液，如尿液等臨床藥品分析檢測中，這為臨床或相關藥檢機構實現(xiàn)藥品的快速高效檢測提高了更新更好的選擇。毛細管電色譜(CEC)結合了高效液相色譜(HPLC)和毛細管電泳(CE)的共同優(yōu)點，其分離機理中即包含溶質分配系數(shù)的不同又包含電泳淌度的不同，因而選擇性好，CEC中流動相是由電滲流驅動的，由于電滲流呈平面流型，因而分離柱效高，又由于電滲流不存在反壓，因而可以采用小粒子填料進一步提高柱效。CEC的理論及應用研究已成為分離分析科學領域研究的熱點。盡管CEC的研究與應用飛速發(fā)展，但人們對其認識并不深刻，研究尚處在理論探索階段。存在著諸如氣泡產(chǎn)生、柱子易斷、檢測靈敏度低、填料種類有限等問題。特別是在分離大分子生物樣品，如DNA、蛋白質時，尚存在方法匱乏、重現(xiàn)性差等問題。而這恰是CE、HPLC的優(yōu)勢。因此，預計在很長一段時間內，三種方法將呈互相補充及相互驗證的關系。CEC能否成為一種實用的分