微乳液電動色譜的研究進展

王春燕

（重慶能源職業學院，重慶 402260）

微乳液電動色譜的研究進展

王春燕

（重慶能源職業學院，重慶 402260）

微乳液電動色譜在膠束電動色譜基礎上發展起來的一種色譜技術。由于操作中可調節的因素眾多，它的應用范圍廣泛。對其與膠束電動色譜比較、手性拆分、在線富集技術連用、離子液體連用等方面進行了綜述。

微乳液電動色譜；離子液體；研究

微乳液電動色譜（MEEKC）是在膠束電動色譜（MEKC）基礎上發展起來的一種色譜新技術。是電泳技術和色譜技術的結合。1991年，Watarai第一次將微乳液應用在毛細管電泳中[1]。MEEKC相對于MEKC而言，液滴的表面沒有膠束的表面剛硬，溶質更易傳透微乳液滴表面。微乳液可以溶解大量的親水性和疏水性的物質它的分析對象更為廣泛。

在MEEKC 中，中性溶質根據其疏水性的不同，在分散相和連續相中的分配也就不同，從而根據色譜機理可以實現分離，荷電的溶質除了色譜機理外，還要根據其與荷電的液滴之間具有靜電作用不同，所以荷電物質在MEEKC中是電泳和色譜相互作用的結果。影響溶質在MEEKC中的分離因素有表面活性劑和助表面活性劑的類型和濃度、pH值、油相的類型、有機添加劑、緩沖液的類型和溫度。本文將對MEEKC的基礎理論和應用進展進行綜述。

1 MEEKC與MEKC的比較

MEEKC是在MEKC的基礎上發展起來的一種電泳新技術，它與MEKC相比，雖然分離效率降低，但時間窗口擴大了。Hansen等首次報道了MEEKC與MEKC比較，MEEKC比MEKC具有明顯的優勢。但MEKC中沒有加入與微乳中相同量的醇，所以結果不太合理。Nozal等對不含助表面活性劑的微乳體系的MEEKC與MEKC進行了比較，研究發現不含助表面活性劑的MEEKC在分離七種抗生素藥物上表現出比MEKC方法更高的分離效率。微乳液使用的是揮發性較高的己烷作為油相，它在有SDS表面活性劑的微乳中很穩定，沒有助表面活性劑也能形成微乳液。對于中性物質，正丁醇修飾的MEKC方法和MEEKC方法得到的分離結果相近。Wen等[2]首次運用MEEKC在10分鐘內快速分離了海洛因和安非他明等17種物質，而用正丁醇修飾的MEKC方法卻不能使這些物質全部分離。MEEKC中所用的正丁醇的濃度較低，當正丁醇的濃度較高時，17種物質不能有效分離，所得結果與正丁醇修飾的MEKC相近。MEEKC在分析復雜樣品時比MEKC具有明顯的優勢。

2 在線富集技術在MEEKC中的應用

在MEEKC中，由于進樣量少和毛細管的長度使得檢測光程短，常用的紫外檢測器對檢測靈敏度有一定的限制。為克服這個問題，多種在線濃縮技術運用到MEEKC中。

Aguilar等在低電滲流的環境中，運用反相遷移假固定相的堆積（SRMP）的在線富集技術和離線的固相微萃取技術（SPF），不必調換電極，在酸性條件下分離了水樣中的非類固醇抗炎藥物，檢測限為100～230ng/L。該方法可以運用于對環境樣品中低濃度物質的分析。SRMP技術中要求微乳液背景電解質應當為酸性，在這樣的條件下，從陰極進樣的方式使得86%毛細管內充滿樣品溶液，然后在10kV的反向電壓下進行堆積，樣品向陰極運動，堆積在微乳液電解質的池子與毛細管邊界處，隨著酸性微乳液向陰極流動，電滲流（EOF）愈來越小，當液滴的淌度與EOF平衡時，預濃縮完成。不用調換電極，在同樣的電壓下對濃縮后的物質進行分離。該方法同其它方法相比，檢測靈敏度高，重現性好。

反向電極堆積模式（REPSM）是先在毛細管中充滿膠束背景電解質，然后長時間引入樣品溶液，在負極實施電壓，膠束從負極開始運動，堆積中性分析物到樣品與膠束溶液的邊界區而被電滲流排出毛細管，當電流值為充滿微乳緩沖液的電流的95%時，電極調換，進行正向電泳。Aguilar等在MEEKC中利用REPSM模式在線富集非類固醇抗炎藥物并進行了成功分離。在pH=9.2的條件下，利用REPSM技術，靈敏度可以提高40倍。作者還用短端注射技術，在反向電極的條件下，在3min內分離了5種藥物。

選擇性耗盡進樣-掃集法（ESI-sweeping）是樣品堆積和掃集兩種富集模式的聯合，根據分析物所帶電荷不同，可以分為陰離子選擇性耗盡進樣-掃集（ASEI-sweeping）和陽離子選擇性耗盡進樣-掃集（CSEI-sweeping）。ASEI-sweeping法是在充滿非膠束的背景溶液的毛細管中，依次加壓注射一段不含膠束或的高導緩沖液區帶以及一小段水塞，然后在負向電壓下電動進樣，樣品陰離子快速通過水塞并在水塞和高導緩沖液間的界面處聚集，形成一段較長的樣品區帶，此時電滲流的方向與樣品離子相反。然后在膠束緩沖溶液中施加正向電壓分離，此時電滲流方向都指向檢測端。膠束進入毛細管并對樣品離子進行掃集，使樣品區帶長度大大縮短，實現樣品的第二次富集。最后在此電壓下進行膠束電動色譜分離。Huang等將ASEI-sweeping技術運用于MEEKC中分離了八種酸性酚類化合物。與傳統的ASEI-sweeping不同的是他們在毛細管中充滿低pH值的微乳液而不是非微乳的背景電解質溶液，注射1.9 cm pH值為2的酸而不是一段水塞，這樣可以避免在分離時出現微乳液的分層現象，并且可以抑制在場放大進樣。先用場放大進樣堆積模式，再利用掃集技術進行第二次富集，與一般的MEEKC方法相比，靈敏度提高了96 000～238 000倍。ASEI-sweeping MEEKC 方法成功地對食品中的痕量物質沒食子酸和兒茶酚進行檢測

在線富集模式可以實現對微量物質的濃縮，在線富集技術和MEEKC結合可以使得MEEKC在分析復雜的生物樣品和環境樣品領域具有廣闊的前景。

3 W/O型微乳液電動色譜的研究進展

MEEKC中一般都是用的O/W型微乳液，關于W/O型微乳液電導色譜研究的文獻較少。Mendonca等用15%Tris（pH= 8.4，40mmol/L）+85%（SDS∶戊醇＝1∶4）組成的W/O型微乳液可以溶解30%蔬菜油和豬油進行反向微乳液毛細管電泳色譜（RMEEKC）。由于先用季銨鹽沖洗毛細管壁減小EOF，電極進行了調換，遷移順序為一價陰離子物質、非離子性物質、二價陰離子物質和均苯四甲酸。液滴向陰極運動，這可能是由于溶劑化的陽離子位于液滴的外層，與表面活性劑的疏水尾鏈混合在一起。RMEEKC中的分離機理是溶質的荷電情況、分配作用、疏水性和微乳液中的滲濾現象綜合作用的結果。RMEEKC對于強疏水性物質和疏水性相近的物質分離方面較MEEKC有獨特的優勢。

4 MEEKC拆分手性藥物

MEEKC用于藥物的手性拆分也是研究的熱點，在微乳液中加入手性試劑（如環糊精），或者是由手性表面活性劑（L-酒石酸辛酯-DDCV）、手性助表面活性劑（2-己醇）和手性油相聯丁基酒石酸鹽）。DDCV在MEEKC手性拆分中應用較為廣泛，DDCV是由十二烷基碳鏈和纈氨酸頭基所構成的表面活性劑，它的手性中心是纈氨酸的α位碳原子。Foley等考察了微乳液中助表面活性劑物質的量相同而種類不同，其他運行條件不變，拆分六種藥物對映體的情況。伯醇、仲醇和環狀醇中，環戊醇對拆分選擇性有明顯的改善，而戊醇對拆分的選擇性的改善表現最差。Foley等首次配制成手性表面活性劑DDCV和手性油相2-己醇和聯丁基酒石酸鹽組成的微乳液，分離了六對藥物對映體。對麻黃堿類藥物來說，兩種手性試劑的拆分選擇性要優于一種手性試劑。而對于其他物質對映體而言，兩種微乳液所拆分的分離度相近。

5 其他應用

離子液體是完全由有機陽離子和無機或有機陰離子所組成的液體。離子液體具有無揮發性、蒸汽壓低、電化學窗口寬、導電性好、強熱穩定性等特點。由于離子液體的可設計性，可根據特定需要，由不同的陰陽離子組合成許多中離子液體，其種類比常用的溶劑種類多。近來，離子液體在毛細管電泳中的應用受到了廣泛關注。Zhang 等研究了[BMIM]BF4作為添加劑，在MEEKC中分離中藥黃苓和制劑中的黃苓苷、漢黃芩素和5，6，7-三羥黃酮。結果表明，陽離子BMIM 既與微乳液滴又與SDS 發生相互作用。BMIM 與微乳液滴的作用可以改變微乳的特性，從而影響分析物的分配，提高了分離度。他們發現加入15mmol/L的[BMIM]BF4，也沒有產生反向電滲流，但由于離子強度增加，延長了分析時間。Jun等以Tween-20/[BMIM]PF6在6min內成功分離了7種酚酸類化合物，并且重現性良好。李峰等以[BMIM]PF6離子液體為油相，11min內同時分離了石菖中的三種細辛醚，分離效果良好。并且可以在優化的條件下在10min內快速分離10個核苷類化合物，為快速簡便分析核苷類化合物提供了有效方法。

環糊精的類型和尺寸有多種類型。它可以提供疏水空腔，基于疏水性和空間位阻利用絡合特性進行主客體的相互作用。Chang等利用環糊精（DM-β-CD）為添加劑，分離了疏水性強的三種維生素E和抗氧化劑（BHT）。

6 結束語

微乳液電動色譜應用應該越來越受到人們的關注，由于與多種富集模式的結合，使得MEEKC可以對環境樣品或生物樣品中的痕量樣品進行分析。但是由于MEEKC操作變量較多，因此對于MEEKC的基礎理論知識應進行大量的深入研究。

[1] Watarai H.Microemulsion Capillary Electrophoresis[J].Chem Lett，1991（3）：391-394.

[2] McEvoy E.，Marsh A.，Altria K.D.，etal.Recent Advances in the Development and Application of Microemulsion EKC[J]. Electrophoresis，2007，28：193-207.

[3] Cao Jun，Qu H，Cheng Y.The Use of Novel Ionic Liquid-in-Water Microemulsion Without the Addition of Organic Solvents in a Capillary Electrophoretic System[J].Electrophoresis，2010，31，3492-3498.

[4] 李峰.離子液體型MEEKC在幾種中藥分析中的應用研究[D].重慶，重慶大學，2014.

[5] Chang L.C.，Chang H.T.，Sun S.W.Cyclodextrin-Modified Microemulsion Electrokinetic Chromatography for Separation of α-，γ-，δ-tocopherol and α-tocopherol acetate [J].Chromatogr.A，2006，1110：227-234.

Research Progress of Microemulsion Electrokinetic Chromatography

Wang Chun-yan

A chromatographic technique developed by microemulsion electrochromatography based on micellar electrokinetic chromatography.Due to the large number of factors that can be adjusted in operation，it has a wide range of applications.Compared with the micellar electrokinetic chromatography，chiral separation，on-line enrichment technology，and ionic liquid were reviewed.

microemulsion electrochromatography；ionic liquid；research

O657.7

B

1003-6490（2017）01-0141-02