毛細管電色譜柱的研究進展

徐婷婷

(齊齊哈爾大學 食品與生物工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

1 毛細管電色譜技術

毛細管電色譜的原理［1］是通過電滲流，來驅動流動相和帶電物質，再根據它的固定相與流動相之間的吸附、分配平衡常數和電泳淌度的不同，來達到分離的模式。毛細管電色譜技術有毛細管電泳和高效液相色譜的雙重分離機理，能分離帶電物質、中性物質以及手性化合物等［2，3］。毛細管電色譜技術具有高效性、高選擇性、高靈敏度、分離快、重現性好，同時樣品用量少、可分離復雜樣品的優點［4］。毛細管電色譜技術的發展是從1952年的Mould D L［5］等人在薄層液相色譜中引入了電場開始的;之后，在1987－1988年，Knox J H［6，7］等人證明細顆粒填料可以用于電滲流為驅動的體系，隨后又作了有關毛細管填充柱的研究工作;1990年，Yamamoto H［8］等人證實了Knox J H的理論;此后，毛細管電色譜技術得到了社會的關注，研究成果也呈上升趨勢。1998年，Pusecher K［9］等人首次使用核磁共振儀/毛細管電色譜儀聯用，引入了新型的分離分析聯用技術。這之后毛細管電色譜技術的研究得到了飛速發展，并且著重于電色譜柱的研究，即制備一系列具有新型功能的毛細管電色譜柱，并將其應用于各領域中。隨著毛細管電色譜柱的制備方法的逐漸完善，其在各領域上得到了廣泛地應用。

2 毛細管電色譜柱

在毛細管電色譜技術的系統中，毛細管電色譜柱是非常重要部分。所以，色譜柱的制備方法成為了現今關注的重點。毛細管電色譜柱［10～12］可以分為三種，分別是毛細管電色譜填充柱、毛細管電色譜開管柱、毛細管電色譜整體柱。而毛細管電色譜技術可以應用于分離分析手性藥物、蛋白質、氨基酸、芳烴族化合物等等。所以，當前的主要研究發展方向是制備具有特殊功能基團的毛細管電色譜柱，并將其應用在上述的方面。

2.1 填充柱

毛細管電色譜填充柱［13－15］是將色譜填料通過高壓勻漿填充法、電動填充法、拉伸法等填充到毛細管中所得到的電色譜柱。但是，毛細管電色譜填充柱［12］具有柱塞制備困難的缺點，所以近些年發展有一定的限制。其中，在2011年，周陽［16］等人簡介了不同類型的纖維毛細管填充柱技術的研究進展;2014年，聶桂珍［17］等人制備了一種新型的乙二胺－β－環糊精鍵合SBA－15毛細管電色譜填充柱，并用其成功的拆分了鹽酸普萘洛爾、美托洛爾等手性藥物;2016年，施文君［18］等人制備了1.2 um放射型核殼色譜填料，再鍵合到C18上，最后制備成毛細管電色譜填充柱，并考察該填充柱的分離性能。在近幾年的研究中可看出，毛細管電色譜填充柱的主要研究方向及難點在柱塞的制備上，并且有了很大的進步。

2.2 開管柱

毛細管電色譜開管柱［19，20］是在毛細管的內壁上涂覆或者鍵合固定相的一種毛細管電色譜柱。在2015年，Faiz Ali［21］等人以丙烯酰胺N苯基苯乙烯共聚物為固定相制備了毛細管開管柱，用來分離葡萄糖異構體和麥芽三糖的同分異構體;張歡歡［22］等人將納米殼聚糖粒子溶液修飾在石英毛細管內表面，制備成涂層毛細管開管柱，并且成功分離三種堿性蛋白質;2016年，Constantina P.Kapnissi Christodoulou［23］等人將所合成的固定相制備成開管柱，并在毛細管電色譜模式下分離對映體;朱鵬靜［24］等人合成了三種手性MOFs晶體，并將其制備成三種毛細管電色譜開管柱來拆分手性化合物。在近些年的研究中可看出，毛細管電色譜開管柱與毛細管電色譜填充柱相比，它的制備方法簡單、柱容量小、靈敏度低等。在應用的范圍上，也比填充柱廣泛。

2.3 整體柱

毛細管電色譜整體柱［25，26］是在毛細管內原位反應制備成的色譜柱。在2014年，Tingting Hong［27］等人用胃蛋白酶修飾毛細管電色譜整體柱，并且應用于手性拆分;2015年，Valeska Soares Aguiar［28］等人制備了重復性良好的甲基丙烯酸十八醇酯毛細管整體柱，并且成功分離了多種多環芳烴;2016年，Zhao Hongyan［29］等人制備 pAS－GO@PS－DVB毛細管電色譜整體柱分離了三種酚類化合物和三苯胺類;Licong Zhao［30］等人制備谷胱甘肽－二氧化硅手性固定相，在毛細管電色譜模式下分離谷氨酸、酪氨酸和組氨酸。在近些年的研究中可看出，毛細管電色譜整體柱具有制備方法簡便、通透性好、高柱效等特點。因此，毛細管電色譜整體柱在分離分析的研究上，比填充柱和開管柱更加具有發展的前景。

3 展 望

毛細管電色譜法是一種具有高柱效、高選擇性的雙重效果的分析技術。可以應用于生物、醫藥等領域中，如分離分析手性藥物、蛋白質、氨基酸、芳烴族化合物等等。而在毛細管電色譜技術中，色譜柱是非常重要的組成部分。其中，毛細管電色譜填充柱的柱塞制備困難;開管柱的制備過程簡單、柱效高、柱容量小、靈敏度低;整體柱的制備方法也簡單、通透性、重現性好。所以，從經濟和制備方法上來看，毛細管電色譜整體柱在應用方面，比填充柱與開管柱更廣泛些，能更好的應用在分離分析手性藥物、蛋白質、氨基酸、芳烴族化合物等等的研究上，具有更好的發展前景。

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