農(nóng)藥合成與分析6

高效毛細管電泳

及其在農(nóng)藥分析中的應用

一、問題的提出

我國現(xiàn)有中藥種類已達12807種，其中藥用植物11146種，藥用動物1581種，藥用礦物80種．中草藥在保護人民群眾健康方面起著重要作用．由于需求量大，野生中草藥遠遠不能滿足市場的需求，目前大部分中草藥都依賴人工栽培．全國藥材種植面積超過580萬畝，藥材生產(chǎn)基地600多個，常年栽培的藥材達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，目前我國人參在海外市場日益受韓國高麗參的排擠等，都有農(nóng)藥殘留超標的原因．二、CE的特點高質(zhì)量靈敏度：常用紫外檢測器的檢測限可達10-13－10-15mol，激光誘導熒光檢測器(LIF)則達10-19-10-21。。高分辨率：每米理論塔板數(shù)為幾十萬，高者可達幾百萬乃至幾千萬。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)的進樣量。成本低：只需少量(幾毫升)的流動相和低廉的毛細管。應用范圍廣：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(無機及有機離子等)，甚至可分離各種顆粒(如硅膠顆粒等)。：三高二少一廣

三、CE的儀器組成及基本原理毛細管電泳儀在實驗室中高效毛細管電泳儀器（1）+原理以高壓電場為驅(qū)動力,以毛細管為支撐物,依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù).電泳:電滲:在高電壓作用下,雙電層中的外層陽離子引起流體整體向負極方向移動的現(xiàn)象.3.電泳現(xiàn)象與電滲流現(xiàn)象

電泳現(xiàn)象：帶電離子在電場作用下的遷移，速度ν電泳

電滲流現(xiàn)象：玻璃表面存在硅羥基,pH>3時,形成雙電層，在高電場的作用下引起柱中的溶液整體向負極移動，速度ν電滲流。4.分離過程

電場作用下，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：兩種效應的運動方向一致，在負極最先流出；中性粒子無電泳現(xiàn)象，受電滲流影響，在陽離子后流出；陰離子：兩種效應的運動方向相反，ν電滲流>ν電泳時,陰離子在負極最后流出,在這種情況下,不但可以按類分離,除中性粒子外,同種類離子由于受到的電場力大小不一樣也同時被相互分離。四、CE的分離模式

1毛細管區(qū)帶電泳(capilaryzoneelectrophoresis,CZE)

CZE的分離機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。應用范圍包括氨基酸、肽、蛋白、離子分析、對映體拆分和很多其它離子態(tài)物質(zhì)的分析。

2膠束電動色譜(micellarelectrokineticcapillarychromatography，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(準固定相)間分配的差異得以分離。主要用于小分子、中性化合物，手性對映體、各種藥物等。3毛細管凝膠電泳(capillarygelelectrophoresis，CGE)CGE是將凝膠移到毛細管中作支持物進行的電泳。不同體積的溶質(zhì)分子在起“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片斷分離和測序及PCR產(chǎn)物分析。現(xiàn)在還有采用無膠篩分方法，同樣可達分離目的。4毛細管等電聚焦(capillaryisoelectricfocusing，CIEF)CIEF是用兩性電解質(zhì)在毛細管內(nèi)建立pH梯度，使各種具有不同等電點的蛋白質(zhì)在電場作用下遷移到等電點的位置，形成一非常窄的聚焦區(qū)帶。已成功用于測定蛋白質(zhì)等電點，分離異構(gòu)體或用其它方法難于分離的蛋白質(zhì)。

5毛細管等速電泳(capillaryisotachophoresis，CITP)CITP采用先導電解質(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毛細管電色譜(capillaryelectrochromatography，CEC)CEC是將HPLC中眾多的固定相微粒填充到毛細管中，以樣品與固定相之間的相互作用為分離機制，以電滲流為流動相驅(qū)動力的色譜過程。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方法熱效應：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管壁與溶液間電勢的極性和大小。使用添加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。六、應用實例－

毛細管電泳法研究提取劑對黃連－黃柏共煎劑中生物堿含量的影響

樣品制備粉碎－過篩－浸泡－回流－用水提取－提取劑提取2.電泳分析

穩(wěn)定儀器－確定檢測波長－選擇緩沖溶液－電泳檢測

3、結(jié)果與分析成分分析

按照圖1b中所示得試驗條