毛細(xì)管膠束電動(dòng)色譜分離技術(shù)

基本原理毛細(xì)管電色譜(Capillaryelectrochromatography,簡(jiǎn)稱CEC)是在毛細(xì)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(xì)管的兩端施加高壓直流電，在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電滲流(Electroosmoticflow，簡(jiǎn)稱EOF)，流動(dòng)相在電滲流的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)色譜柱。對(duì)中性化合物，其分離過(guò)程和HPLC類似，即通過(guò)溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配差異而獲得分離；當(dāng)被分析的物質(zhì)在流動(dòng)相中帶電荷時(shí)，除了和中性化合物一樣的分配機(jī)理外，自身電泳淌度的差異對(duì)物質(zhì)的分離也起相當(dāng)?shù)淖饔谩Ｃ?xì)管電色譜(capillaryelectrochromatography，CEC)以內(nèi)含色譜固定相的毛細(xì)管為分離柱，兼具毛細(xì)管電泳及高效液相色譜的雙重分離機(jī)理，既可分離帶電物質(zhì)也可分離中性物質(zhì)。毛細(xì)管電色譜法是用電滲流或電滲流結(jié)合壓力流來(lái)推動(dòng)流動(dòng)相的一種液相色譜法。因此，毛細(xì)管電色譜法可以說(shuō)是HPLC和HPCE的有機(jī)結(jié)合，它不僅克服了HPLC中壓力流本身流速不均勻引起的峰擴(kuò)展，而且柱內(nèi)無(wú)壓降，使峰擴(kuò)展只與溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)有關(guān)，從而獲得了接近于HPCE水平的高柱效，同時(shí)還具備了HPLC的選擇性。HPLC是用壓力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相。流速是隨填充微粒的大小和柱長(zhǎng)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(chǎng)推動(dòng)流動(dòng)相。其線速度是與柱的直徑和填微粒的大小無(wú)關(guān)的，因而在毛細(xì)管中幾乎沒(méi)有流速梯度。譜帶展寬效應(yīng)相應(yīng)的就十分小。這點(diǎn)是CEC與HPLC的本質(zhì)差別，也是CEC效率高于HPLC的根本。依靠電滲流(EOF)和電滲流結(jié)合壓力流推動(dòng)流動(dòng)相，使中性和帶電荷的樣品分子根據(jù)它們?cè)谏V固定相和流動(dòng)相間吸附、分配平衡常數(shù)的不同和電泳速率不同而達(dá)到分離分析。儀器設(shè)備：毛細(xì)管電色譜的早期研究是在改裝的CE商品儀器上進(jìn)行的，隨著研究的深入和對(duì)研究前景的良好預(yù)期，現(xiàn)在已有商品儀器既可進(jìn)行電泳模式也可方便地進(jìn)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(cè)器根據(jù)分析樣品性質(zhì)的不同，可選UV檢測(cè)器(包括DAD)、電化學(xué)檢測(cè)器、LIF及CE-MS等。類型：在毛細(xì)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(xì)管電色譜(PCCEC)，開(kāi)管毛細(xì)管電色譜(OTCEC),整體式毛細(xì)管電色譜(MCEC)。PCCEC是將固定相裝填在毛細(xì)管中，OTCEC是將固定相涂漬或鍵合在毛細(xì)管內(nèi)壁上，MCEC是通過(guò)在毛細(xì)管內(nèi)原位聚合或固化的方法，制成的具有多孔結(jié)構(gòu)的整體式固定相。根據(jù)分離過(guò)程中驅(qū)動(dòng)力的不同可以將毛細(xì)管電色譜分為電驅(qū)動(dòng)和壓力驅(qū)動(dòng)電色譜。前者是靠電滲流作為驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)電色譜。壓力驅(qū)動(dòng)是指除了使用電滲流作為驅(qū)動(dòng)力外，同時(shí)可以使用壓力作為驅(qū)動(dòng)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(diǎn)是流體力學(xué)所引起的拋物線流型使柱效有所損失，一般的操作過(guò)程中所使用的壓力都比較低。操作：毛細(xì)管電色譜柱的制備應(yīng)用和前景從目前文獻(xiàn)報(bào)道的情況看，當(dāng)采用梯度洗脫技術(shù)、與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、熱光吸收檢驗(yàn)器以及無(wú)孔ODS快速分析等方法時(shí)，毛細(xì)管電色譜可成功地實(shí)現(xiàn)氨基酸分析。毛細(xì)管電色譜還被應(yīng)用于肽、蛋白質(zhì)、核苷酸和DNA添加物等的分析中。此外，毛細(xì)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(duì)映體拆分；樣品富集和預(yù)濃縮等。中得到了應(yīng)用，柱效和分離度均達(dá)到令人滿意的效果。目前CEC或pCEC的報(bào)道中，很多是以藥物為模型化合物來(lái)研究評(píng)價(jià)色譜柱的性能；同時(shí)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(cè)中，這為臨床或相關(guān)藥檢機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)藥品的快速高效檢測(cè)提高了更新更好的選擇。毛細(xì)管電色譜(CEC)結(jié)合了高效液相色譜(HPLC)和毛細(xì)管電泳(CE)的共同優(yōu)點(diǎn)，其分離機(jī)理中即包含溶質(zhì)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(dòng)相是由電滲流驅(qū)動(dòng)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(jìn)一步提高柱效。CEC的理論及應(yīng)用研究已成為分離分析科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。盡管CEC的研究與應(yīng)用飛速發(fā)展，但人們對(duì)其認(rèn)識(shí)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(cè)靈敏度低、填料種類有限等問(wèn)題。特別是在分離大分子生物樣品，如DNA、蛋白質(zhì)時(shí)，尚存在方法匱乏、重現(xiàn)性差等問(wèn)題。而這恰是CE、HPLC的優(yōu)勢(shì)。因此，預(yù)計(jì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，三種方法將呈互相補(bǔ)充及相互驗(yàn)證的關(guān)系。CEC能否成為一種實(shí)用的分