1、2023-2-161现代仪器分析现代仪器分析第一讲第一讲:高效毛细管电泳法高效毛细管电泳法在药物分析中的应用在药物分析中的应用College of Pharmacy,Shanxi Medical University Prof.Anjia CHEN 2023-2-162第一节第一节 仪器分析法概述仪器分析法概述 (generalization)(generalization)仪器分析法 色谱分析法 光谱分析法 电化学分析法 质谱分析法2023-2-163u其他仪器分析法有：流动注射分析(Flow Injection Analysis,FIA)热分析(Thermal Analysis,TA)X射
2、线分析(X-ray Analysis)2023-2-164 毛细管电泳毛细管电泳(CE:Capillary ElectrophoresisCE:Capillary Electrophoresis)又称高高效毛细管电泳效毛细管电泳(HPCEHPCE),是指离子或带电粒子以弹性石英毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度淌度和分配行为上的差异分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术液相分离分析技术。HPCE:以内径10200m的毛细管柱为分离通道，对大分子和小分子等进行高效分离和检测的有关技术的统称。第二节第二节HPCEHPCE基本知识回顾基本知识回顾 2023-2-
3、165一、一、HPCEHPCE原理原理电泳迁移电泳迁移：在高压电场下，样本中各带电离子依据其所带在高压电场下，样本中各带电离子依据其所带电荷的性质、多少及大小、形状的不同电荷的性质、多少及大小、形状的不同向向相反方向移动相反方向移动。电渗迁移电渗迁移：电渗迁移指在电场作用下溶液相对于带电管壁电渗迁移指在电场作用下溶液相对于带电管壁移动的现象。移动的现象。当毛细管内充满缓冲溶液时，毛细管壁上的充满缓冲溶液时，毛细管壁上的硅羟基发生解离硅羟基发生解离，生成的氢离子溶解在溶液中，这样就使这样就使毛细管壁带上负电荷与溶液形成双电层毛细管壁带上负电荷与溶液形成双电层，在毛细管的两端在毛细管的两端加上直流
4、电场后，加上直流电场后，带正电的溶液带正电的溶液就会就会整体的向负极端移动整体的向负极端移动，这就形成了电渗流这就形成了电渗流。带电微粒在毛细管内带电微粒在毛细管内实际移动的速度为实际移动的速度为电泳流和电渗流的电泳流和电渗流的矢量和。矢量和。分离的原因：电泳迁移，电渗迁移电泳迁移，电渗迁移2023-2-166n 高效毛细管电泳技术上的重要突破高效毛细管电泳技术上的重要突破 高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：一是采用了2575m内径的毛细管；二是采用了高达数千伏的电压。l 毛细管的采用使产生的热量能够较快散发热量能够较快散发，大大减小了温度效应
5、，使电场电压可以很高电场电压可以很高。l 电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱长增加，l 高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达到数百万甚至数千万。2023-2-167 毛细管电泳原理示意图毛细管电泳原理示意图2023-2-168二、毛细管电泳的主要模式二、毛细管电泳的主要模式毛细管区带电泳（CZE）毛细管凝胶电泳（CGE）毛细管等电聚焦（CIEF）毛细管电动色谱（MECC;MEEKC etc.）毛细管电色谱（CEC）毛细管等速电泳（CITP）亲和毛细管电泳（ACE）非水相毛细管电泳（NACE）2023-2-169几种常用的毛细管电泳分离
6、模式几种常用的毛细管电泳分离模式（1）毛细管区带电泳）毛细管区带电泳 （Capillary Zone Electrophoresis,CZE=FSCE）是指溶质在毛细管内是指溶质在毛细管内均一的背景电解质均一的背景电解质缓冲溶缓冲溶液液中以不同速率迁移而形成彼此分离的溶质带的电中以不同速率迁移而形成彼此分离的溶质带的电泳模式，分离的基础是泳模式，分离的基础是淌度的差别淌度的差别。CZE只能分析只能分析带有电荷的离子带有电荷的离子而不能分离中性而不能分离中性物质物质，是是最基本、最普遍最基本、最普遍的一种分离模式。的一种分离模式。2023-2-1610 CZE中中背景电解质的浓度一般高于试样，起
7、运背景电解质的浓度一般高于试样，起运载电流的作用，其离子有一定的迁移率。当电流载电流的作用，其离子有一定的迁移率。当电流通过时，缓冲溶液中的阴、阳离子以一特定的速通过时，缓冲溶液中的阴、阳离子以一特定的速度分别向正极和负极移动。同时度分别向正极和负极移动。同时试样中的不同离试样中的不同离子将按各自的恒定速度移动，子将按各自的恒定速度移动，形成形成背景电解质离背景电解质离子流动中伴随有试样离子的流动。如果试样中不子流动中伴随有试样离子的流动。如果试样中不同离子的迁移率差别很大，就能将不同离子分离。同离子的迁移率差别很大，就能将不同离子分离。2023-2-1611带电粒子的迁移速度带电粒子的迁移速
8、度=电泳和电渗流速度的矢量和。电泳和电渗流速度的矢量和。正离子正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；中性粒子中性粒子：无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；：无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；阴离子阴离子：两种效应的运动方向相反；：两种效应的运动方向相反；u u电渗流电渗流 u u电泳电泳时时,阴离子在负极最后阴离子在负极最后流出流出,在这种情况下在这种情况下,不但可以按类不但可以按类分离分离,同种类离子由于同种类离子由于差速迁移差速迁移被被相互分离。相互分离。2023-2-1612Buffer Considerations1.T
9、ypical buffer:25-200mM2.Good buffering capacity within the desired range3.Minimal UV absorbance（低紫外吸收）4.Low conductivity if possible(低电导)5.Inexpensive/available(廉价/有效)2023-2-1613Typical Buffer Systems/FSCE(CZE)BUFFER Useful pH RangePhosphate 1.1-3.1Formate 2.8-4.8Acetate 3.8-5.8MES*(2-(N-吗啉)乙磺酸介绍)5.
10、2-7.2Citrate(柠檬酸盐)5.4-7.4PIPES(哌嗪-N,N-二(2-乙磺酸)5.8-7.8Phosphate 6.2-8.2HEPES*(羟乙基哌嗪乙硫磺酸)6.6-8.6Tricine*(三(羟甲基)甲基甘氨酸)7.2-9.2Tris(三羟甲基氨基甲烷）7.3-9.3Borate(硼酸盐)8.1-10.1CAPS*(3-(环己胺)-1-丙磺酸钠)9.7-11.7 *zwitterionic buffer(两性离子缓冲液)*From Landers,Handbook of Capillary Electrophoresis,2nd Ed.,CRC Press(1997)2023
11、-2-1614Buffer Modifiers(改性剂)for CZEOrganic Solvent Solubilizer(增溶剂),EOF modifier(ex.methanol,acetonitrile,ethylene glycol(乙二醇)Divalent Amine(二胺)-EOF Modifier/charge modifier(ex.Diamino-propane(丙二胺)Sulfonic Acids(磺酸)-Ion-pairing(ex.Hexane SA 己烷磺酸)Urea-Biomolecule denaturant/solubilizer(生物分子变性剂/增溶剂)Ca
12、tionic Surfactant-EOF Reversal(ex.DTAB,CTAB)(Note:high conc=micellar phaseMEKC)Cellulose(纤维素)-EOF Modifier,Sieving Medium(ex.methyl cellulose,hydroxypropyl methylcellulose)Cyclodextrins-Solubilizer for very hydrophobic samples,chiral-analyte discriminator2023-2-1615毛细管电泳的几种分离模式毛细管电泳的几种分离模式 (续续)（2）胶束
13、电动毛细管色谱（）胶束电动毛细管色谱（MECC or MEKC）（Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography)在缓冲溶液中加入大于临界胶束浓度在缓冲溶液中加入大于临界胶束浓度(CMC)的的表面活性剂表面活性剂。胶束相在分离中起。胶束相在分离中起准固定相准固定相的作用，的作用，将电泳与分配色谱相结合，将电泳与分配色谱相结合，既可以分离离子型化合既可以分离离子型化合物，也可以分离中性化合物。物，也可以分离中性化合物。2023-2-1616 缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，其浓度达到临界浓缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，其浓度达到临界浓度，形成一
14、度，形成一疏水内核、外部带负电的胶束疏水内核、外部带负电的胶束。在电场力的。在电场力的作用下，胶束在柱中移动。作用下，胶束在柱中移动。2023-2-1617 电泳流和电渗流的方向相反，且电泳流和电渗流的方向相反，且u u电渗流电渗流 u u电泳电泳 ，负电胶束负电胶束以较慢的速度向负极移动以较慢的速度向负极移动；中性分子中性分子在胶束相和溶液（水相）间在胶束相和溶液（水相）间分配分配，疏水性强的疏水性强的组分组分与胶束结合的较牢，与胶束结合的较牢，流出时间长流出时间长；2023-2-1618（3）毛细管凝胶电泳）毛细管凝胶电泳 （Capillary Gel Electrophoresis,CG
15、E）在毛细管内填充多孔性凝胶或其它筛分在毛细管内填充多孔性凝胶或其它筛分介质，将介质，将电泳和凝胶色谱电泳和凝胶色谱分离模式相结合，可分离模式相结合，可用于生物大分子的分析，如用于生物大分子的分析，如蛋白质和蛋白质和DNA的的分子量和碱基数的测定分子量和碱基数的测定。毛细管电泳的几种分离模式毛细管电泳的几种分离模式 (续续)2023-2-1619 凝胶具有多孔性，类似分子筛的作用，凝胶具有多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小分离试样分子按大小分离。能够有效减小组分扩散，所得峰型尖锐，分离效率高。能够有效减小组分扩散，所得峰型尖锐，分离效率高。蛋白质、蛋白质、DNADNA等由于其电荷等由于其
16、电荷/质量比与分子大小无关，质量比与分子大小无关，CZECZE模模式很难将其分离；而采用式很难将其分离；而采用CGECGE能获得良好分离。它是能获得良好分离。它是DNADNA测序测序的重要手段。的重要手段。特点：特点：抗对流性好，散热性好，分辨率极高。抗对流性好，散热性好，分辨率极高。无胶筛分技术无胶筛分技术：采用低粘度的线性聚合物分子在溶液中的采用低粘度的线性聚合物分子在溶液中的物物理缠扰作用理缠扰作用代替高粘度交联聚丙烯酰胺。柱便宜、易制备代替高粘度交联聚丙烯酰胺。柱便宜、易制备。将将聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶。等在毛细管柱内交联生成凝胶。2023-2-1620 是一种
17、根据是一种根据等电点的差别等电点的差别分离生物大分子的分离生物大分子的电泳技术。两性物质以电中性状态存在时的电泳技术。两性物质以电中性状态存在时的pH值称为等电点，用值称为等电点，用pI表示。将被分离的物质和两表示。将被分离的物质和两性电解质混合物装入毛细管，在电场作用下，不性电解质混合物装入毛细管，在电场作用下，不同等电点的同等电点的两性载体电解质两性载体电解质沿毛细管自动沿毛细管自动形成形成pH梯度梯度，被分离的两性物质各自迁移至其等电被分离的两性物质各自迁移至其等电点点，形成很窄的区带，分辨率很高。，形成很窄的区带，分辨率很高。毛细管电泳的几种分离模式毛细管电泳的几种分离模式 (续续)（
18、4）毛细管等电聚焦）毛细管等电聚焦 （Capillary Isoelectric Focusing,CIEF）2023-2-16211.CIEF1.CIEF是根据是根据等电点差别等电点差别分离生物大分子的高分辨率电泳技分离生物大分子的高分辨率电泳技术；术；2.2.毛细管内毛细管内充有两性电解质充有两性电解质(合成的具有不同等电点范围的合成的具有不同等电点范围的脂肪族多胺基多羧酸混合物脂肪族多胺基多羧酸混合物)，当施加直流电压（，当施加直流电压（6 68 8V V）时，管内将建立一个由阳极到阴极逐步升高的时，管内将建立一个由阳极到阴极逐步升高的pHpH梯度梯度；3.3.氨基酸、蛋白质、多肽等所带
19、电荷与溶液氨基酸、蛋白质、多肽等所带电荷与溶液pHpH有关，在酸有关，在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电点时，呈等电点时，呈电中性，淌度为零；电中性，淌度为零；2023-2-16224.4.聚焦：聚焦：具有不同等电点的生物试样在电场力的作用下迁具有不同等电点的生物试样在电场力的作用下迁 移，分别到达满足其等电点移，分别到达满足其等电点pHpH的位置时，呈电中性，的位置时，呈电中性，停停 止移动，形成止移动，形成窄溶质带窄溶质带而相互分离；而相互分离；5.5.阳极端装阳极端装稀磷酸稀磷酸溶液，阴极端装溶液，阴极端装稀稀NaOHNaOH溶液；溶液；6.
20、6.加压加压(力力)将毛细管内分离后的溶液推出经过检测器检测；将毛细管内分离后的溶液推出经过检测器检测；7.7.电渗流电渗流在在CIEFCIEF中不利，中不利，应消除应消除或减小。或减小。2023-2-1623 在毛细管内在毛细管内涂层涂层或在凝胶在中或在凝胶在中加入亲和配加入亲和配基基，以，以亲和力的不同亲和力的不同达到分离目的。可用于研达到分离目的。可用于研究究抗原抗原-抗体或配体抗体或配体-受体等特异性相互作用受体等特异性相互作用。毛细管电泳的几种分离模式毛细管电泳的几种分离模式 (续续)（5）亲和毛细管电泳）亲和毛细管电泳 (Affinity capillary electrophor
21、esis,ACE)2023-2-1624 把把毛细管电泳和毛细管液相色谱结合毛细管电泳和毛细管液相色谱结合起来的起来的一种分离技术。在毛细管中填充或在毛细管内壁一种分离技术。在毛细管中填充或在毛细管内壁涂布、键合色谱固定相涂布、键合色谱固定相，依靠，依靠电渗流推动电渗流推动流动相，流动相，使中性和带有电荷的样品分子根据它们在色谱固使中性和带有电荷的样品分子根据它们在色谱固定相和流动相之间定相和流动相之间分配平衡常数的不同和电泳速分配平衡常数的不同和电泳速率的不同率的不同而达到彼此分离的目的。而达到彼此分离的目的。毛细管电泳的几种分离模式毛细管电泳的几种分离模式 (续续)（6）毛细管电色谱（）毛
22、细管电色谱（CEC）（Capillary Electroosmotic Chromatography）2023-2-1625毛细管电色谱作为毛细管电色谱作为HPLCHPLC和和CECE的融合技术，主要有的融合技术，主要有以下特点：以下特点：（1 1）采用电渗流）采用电渗流EOFEOF驱动（驱动（下图下图），），EOFEOF的柱塞流型较的柱塞流型较HPLCHPLC的抛物线流型可以达到的抛物线流型可以达到更高的柱效更高的柱效。（2 2）具有色谱和电泳的双重分离机理和选择性，）具有色谱和电泳的双重分离机理和选择性，既可分离中既可分离中性分子，也可分离带电分子性分子，也可分离带电分子。（3 3）毛细管
23、电色谱中没有反压问题，可以使用）毛细管电色谱中没有反压问题，可以使用更小粒度的填更小粒度的填料和更长的毛细管柱料和更长的毛细管柱，因而具有，因而具有更高的分辨能力更高的分辨能力。（4 4）在分离中性粒子时，毛细管电色谱不需要像胶束电动力）在分离中性粒子时，毛细管电色谱不需要像胶束电动力学色谱那样使用表面活性剂，学色谱那样使用表面活性剂，有利于和质谱方法（有利于和质谱方法（MSMS）的）的联用联用。2023-2-1626毛细管柱和电渗流示意图毛细管柱和电渗流示意图（5 5）由于毛细管电色谱中所用的毛细管柱内径小，与传统的）由于毛细管电色谱中所用的毛细管柱内径小，与传统的 HPLCHPLC相比，其
24、相比，其溶剂和样品量溶剂和样品量只是后者的只是后者的万分之一万分之一，这种对溶，这种对溶剂和样品的巨大节约，使毛细管电色谱十分剂和样品的巨大节约，使毛细管电色谱十分经济经济，也更符合，也更符合环保环保要求。要求。2023-2-1627三、毛细管电泳的主要优点三、毛细管电泳的主要优点较高灵敏度(检测器相关)高分离效率高速度（一般不超过 20min，有的仅需几十秒钟）所需样品量少运行成本较低应用范围广有多种模式可供选择可免于接触HPLC流动相的毒性和污染方法的开发过程简单快速2023-2-1628毛细管电泳的高分离效率毛细管电泳的高分离效率HPCE:HPCE:扁平型塞子流扁平型塞子流 （flat
25、flowflat flow）HPLC:HPLC:抛物线状层流（抛物线状层流（laminar flowlaminar flow）2023-2-1629四、毛细管电泳与四、毛细管电泳与HPLCHPLC的比较的比较相同之处：1.快速高效分离技术2.可定量3.全自动化4.可用不同模式5.在某些领域逐步取代HPLC/另一些领域则 相互验证/互补使用。2023-2-1630四、毛细管电泳与四、毛细管电泳与HPLCHPLC的比较的比较（续（续)不同之处:HPCEHPLC2 2、分、分离效率离效率1、分离依据、分离依据3、样品量、样品量4、检测、检测5 5、制、制备量备量保留时间差异保留时间差异(D)）级）级
26、 电泳淌度差异电泳淌度差异(N)与扩散系数与扩散系数（D）成反比成反比与扩散系数与扩散系数成正比成正比纳升纳升（nl）级）级微升微升（ul在线检测在线检测柱后检测柱后检测微量制备微量制备常量制备常量制备2023-2-1631五、毛细管电泳技术的现状五、毛细管电泳技术的现状 文献中已有大量经过认证（文献中已有大量经过认证（ValidatedValidated）/反复验证的、反复验证的、可行的毛细管电泳方法可行的毛细管电泳方法;许多国际官方权威机构如：许多国际官方权威机构如：FDAFDA、U.S.PU.S.P、ICH ICH(International Conference On Harmoniz
27、ation(International Conference On Harmonization 国际药国际药品技术标准联合会品技术标准联合会)、CBER(CBER(生物学生物学评价和研究中心评价和研究中心 )、CDER(CDER(药品药品评价和研究中心评价和研究中心 )等均已认可毛细管电泳等均已认可毛细管电泳方法方法;权威机构已经认可的一些方法如：权威机构已经认可的一些方法如：European Pharmacopoeia European Pharmacopoeia 中认可中认可 Levo-cabastineLevo-cabastine hydrochloride hydrochloride
28、中杂质的中杂质的CE CE 测定测定;PharmeuropaPharmeuropa(欧洲药典论坛欧洲药典论坛)中认可中认可 Erythropoietin Erythropoietin（EPOEPO：促红细胞生成素）的：促红细胞生成素）的CECE测定。测定。2023-2-1632五、毛细管电泳技术的现状（续五、毛细管电泳技术的现状（续)SYNAGIS SYNAGIS（PALIVIZUMABPALIVIZUMAB）帕利珠单抗注射液）帕利珠单抗注射液 （预防幼儿呼吸道病毒感染）（预防幼儿呼吸道病毒感染）ENBREL ENBREL（ETANERCEPTETANERCEPT）依那西普）依那西普 （治疗牛
29、皮癣性关节炎）（治疗牛皮癣性关节炎）几个公司的几个公司的 Human Growth HormoneHuman Growth HormoneInferonInferon （Interferon alfacon-1Interferon alfacon-1）美国安进公司（美国安进公司（AmgenAmgen）生产）生产 复合复合干扰素干扰素GenetechGenetech （美国旧金山基因技术公司）的几个治疗性（美国旧金山基因技术公司）的几个治疗性单克隆抗体单克隆抗体 许多测试方法已经作为药厂的日常测试方法：许多测试方法已经作为药厂的日常测试方法：2023-2-1633五、毛细管电泳技术的现状（续）五
30、、毛细管电泳技术的现状（续）许多制药公司将其作为日常药物研发手段之一许多制药公司将其作为日常药物研发手段之一 :-GlaxoSmithKline R&DGlaxoSmithKline R&D(Ware,UK)(Ware,UK)葛兰素史克公司葛兰素史克公司(英英)-GeneTechGeneTech Inc.(South San Francisco,CA Inc.(South San Francisco,CA，USA)USA)-Cardiome PharmaCardiome Pharma Corp(Vancouver,Canada)Corp(Vancouver,Canada)-Johnson&Jo
31、hnsonJohnson&Johnson 强生公司（美）强生公司（美）-PfizerPfizer 辉瑞公司（美）辉瑞公司（美）另：另：AbbottAbbott（美（美 雅培）；雅培）；AstrazennecaAstrazenneca（英（英 阿斯特拉捷利康阿斯特拉捷利康）；）；Lily Lily（意）（意）etc.etc.有一些研发中心有多达有一些研发中心有多达2020台台的的CECE设备；有些跨国公司则一次性购买二、三十台设备；有些跨国公司则一次性购买二、三十台分在世界各地的基地在使用，一个公司内总数达上百台；有的公司仅分在世界各地的基地在使用，一个公司内总数达上百台；有的公司仅从事毛细从事
32、毛细管电泳手性拆分管电泳手性拆分的应用专家就达的应用专家就达200 200 多人多人。许多工业质量控制领域许多工业质量控制领域 （P/ACE P/ACE 在在PTAPTA）PTA(PureterephthalicacidPTA(Pureterephthalicacid)：对苯二甲酸（制造涤纶的化工原料）。：对苯二甲酸（制造涤纶的化工原料）。2023-2-1634五、毛细管电泳技术的现状（续）五、毛细管电泳技术的现状（续）CE CE 已成为化学、农业、医学、生物工程、药已成为化学、农业、医学、生物工程、药学等众多领域的一个常规科研工具；学等众多领域的一个常规科研工具；生物工程实验室、蛋白质（含抗
33、体）药物研生物工程实验室、蛋白质（含抗体）药物研发实验室、手性分析实验室以及一些常规质发实验室、手性分析实验室以及一些常规质控实验室所必不可少的工具；控实验室所必不可少的工具；（药物）分析（化学）学科的一个硕士专业（药物）分析（化学）学科的一个硕士专业/博士专业的研究方向。博士专业的研究方向。2023-2-1635CE is Officially Referenced2023-2-1636第三节第三节 毛细管电泳的主要应用毛细管电泳的主要应用手性化合物碱性药物分子中药成分分析法医毒物/临床毒理蛋白质/多肽/氨基酸糖类/糖蛋白核酸/核苷酸 无机及有机离子/有机酸和其它小分子水溶液中分子间的相互作
34、用单细胞分析药物与细胞的相互作用2023-2-1637HPCEHPCE应用实例一、一、手性/异构体拆分二、二、碱性药物分析三、三、中药有效成分分析 四、蛋白质、氨基酸等的分离鉴定五、碳水化合物/糖的分析六、核酸、基因和遗传分析七、其他应用2023-2-1638一、一、HPCEHPCE应用于手性应用于手性/异构体拆分异构体拆分方法简单改善分辨率快速成本降低方法开发过程简单特点：特点：2023-2-1639EnantiomersStereoisomers with chiral/asymmetric centersNon-superimpossible mirror imagesPhysioche
35、mically identicalDiffer optically 2023-2-1640Racemic DrugsActive/inactive-L-propanolol is a beta blocker D-propanolol is not（心得安：治高血压和心脏病的药物）Different activities-D-sotalol is a type III antiarrythmic L-sotalol is a beta blocker（心得怡（抗心律失常药）Toxicity linkage-Granulocytopenia related to the D-isomer of
36、levodopa（粒细胞减少症）-Vomiting linked with the D-isomer of levomisole（左旋咪唑，左旋驱虫净）2023-2-1641Structure of Native CD2023-2-1642HighlyHighly简单的手性拆分方法简单的手性拆分方法：H Highly ighly S Sulfated ulfated C Cycloyclod dextrinsextrins a,ba,b and g g Screening Method2023-2-1643Analysis of Amphetamine racematePTSHighly Su
37、lfated g g Cyclodextrin2023-2-1644Phenylpropanolamine-3Si-O-+H+硅羟基的电离：硅羟基的电离：2023-2-161183.缓冲液池 化学惰性，机械稳定性好；4.检测器 要求：具有极高灵敏度，可柱端检测；检测器、数据采集与计算机数据处理一体化。类型类型 检测限检测限/mol/mol 特点特点紫外-可见 10-1310-15 加二极管阵列，光谱信息；荧光 10-1510-17 灵敏度高，样品需衍生；激光诱导荧光 10-1810-20 灵敏度极高，样品需衍生；电导 10-1810-19 离子灵敏，需专用的装置。2023-2-16119（1）
38、UV-可见吸收检测器是最普通使用的一种检测器。（2）光激发荧光检测器特点是检测限较低，但对大多数样品需要衍生，特别是大多数生物样品。（3）电化学检测器：选择性高，只有容易氧化和还原的溶质才能被检测。（4）质谱检测器：灵敏度高，专属性强，能提供分子结构信息，是CE非常理想的一种检测器，接口问题非常重要。（5）折射指数检测器：与溶液组成，浓度，温度有关。灵敏度低易漂移，很少使用，但具有非破坏性和通用性强，结构简单，造价低。2023-2-16120（三）（三）CECE商品仪器简介商品仪器简介进口进口：1.BECKMANCOULTER (美 贝克曼库尔特公司 (原);现Danaher(丹纳赫)集团爱博
39、才思公司)P/ACE 5510 P/ACE MDQ PA800（MDQ升级版）PA800 Plus（蛋白及核酸检测）CEQ8000（八通道基因分析系统）GeXP（遗传分析系统）2.AGILENT(2.AGILENT(安捷伦公司安捷伦公司)Agilent HP3DAgilent HP3D2023-2-16121（三）（三）CECE商品仪器简介商品仪器简介国内国内：北京彩陆 CL1020；CL1030 大连江申 HPCE-102023-2-16122高效毛细管电泳仪器（高效毛细管电泳仪器（1 1）2023-2-16123高效毛细管电泳仪器（高效毛细管电泳仪器（2 2）2023-2-16124高效毛
40、细管电泳仪器（高效毛细管电泳仪器（3 3）2023-2-16125高效毛细管电泳仪实图（高效毛细管电泳仪实图（4 4）2023-2-16126高效毛细管电泳仪实图（高效毛细管电泳仪实图（5 5）P/ACE MDQ(BECKMAN COULTER)2023-2-16127后基因组时代的DNA和基因分析CEQ 8000 DNA和基因分析系统八道毛細管同时进样从样品变性、进胶、分析至出报告,完全自动化 采用线性凝胶及涂层毛细管,更好处理复杂序列测序速度为90分钟 850bp，30分钟 500bp，准确度98%作测序与片段分析时，无需更换毛细管2023-2-16128P/ACE MDQ 的示意图202
41、3-2-16129P/ACEP/ACETMTM MDQ MDQ MS/MS MS/MS示意图示意图 2023-2-16130P/ACE MDQ准确、自动的进样系统准确、自动的进样系统具有精确的进样控制和校正系统，进样量准确可直接从96孔样品板上自动进样，也可从2ml或0.5ml或PCR试管中进样可电动、压力、真空或三者组合进样可从毛细管两端的任一端进样进样后，有等待功能2023-2-16131P/ACE MDQ专利的设计技术可最有效地去除过量产生的焦耳热，确保分离系统的温度恒定确保获得最佳的分离效率和最好的分离重现性可使用高离子强度的缓冲液（500mM）可对高盐样品进行分析可使用大口径的毛细管
42、（150200m）柱温可控在15-60 u 高效的毛细管液冷专利技术2023-2-16132P/ACE MDQ的检测器系列的检测器系列二极管阵列检测器（DAD）紫外检测器（UV）激光诱导荧光检测器（LIF）（单波长/双波长）质谱仪（MS/MS）电导检测器（Conductivity）等。2023-2-16133DADDAD、UVUV、LIFLIF检测器检测器2023-2-16134二极管阵列检测器（二极管阵列检测器（DADDAD）光谱190-600 nm可自动对光谱谱图库进行检索具有谱峰纯度分析，可检出未能分辨或重叠的组分带核准的汞灯和氧化钬滤光片校正，使波长更精确2023-2-16135紫外检
43、测器（紫外检测器（UVUV）适合于常规质控进行涂层毛细管的检测和无胶筛分的分离，效果比DAD好在分离过程中可以改变检测波长可在程序中设定紫外灯的自动启或闭2023-2-16136激光诱导荧光检测器（激光诱导荧光检测器（LIFLIF）灵敏度比UV和DAD高1000倍以上，可检测到单分子的水平有单波长和双波长LIF供选择有488nm和635nm激光器光源供选择也可自行连接其它波长的激光器2023-2-16137完美的系统软件设计完美的系统软件设计一一个个软软件件包包实实现现真真正正全全自自动动2023-2-16138第五节第五节 研究进展与展望研究进展与展望1.1.微型化技术微型化技术(毛细管阵列
44、电泳芯片技术毛细管阵列电泳芯片技术CAECAE等）等）l 整体化学分析系统整体化学分析系统(TAS)(TAS)及及TASTAS微型化微型化(-TAS)TAS)芯片技术芯片技术 (芯片实验室芯片实验室 lab on a chip)lab on a chip)；l nll 在硅片上光刻出矩形槽作为毛细管的芯片技术。在硅片上光刻出矩形槽作为毛细管的芯片技术。2.2.联用技术联用技术 CE-MSCE-MS、CE-NMRCE-NMR联用技术。联用技术。3.3.阵列毛细管凝胶电泳技术阵列毛细管凝胶电泳技术 应用于人类基因应用于人类基因DNADNA测序：测序：人类：人类：5 51010万个基因，万个基因，3
45、030亿个碱基对；亿个碱基对；CECE为目前最有效为目前最有效的的DNADNA序列分析仪；如用序列分析仪；如用100100支毛细管阵列电泳，速度可达支毛细管阵列电泳，速度可达280280碱基对碱基对/小时小时/支。支。2023-2-16139毛细管电泳发展趋势展望毛细管电泳发展趋势展望1.后基因时代，后基因时代，CE应用于应用于功能基因的分离、检测、功能基因的分离、检测、功能蛋白的分离、测定及基因突变等的研究；功能蛋白的分离、测定及基因突变等的研究；2.毛细管毛细管阵列电泳仪阵列电泳仪（多支（多支CE联合）应用于医学联合）应用于医学临临床床检验。检验。3.CE在在蛋白质性能与功能研究蛋白质性能
46、与功能研究中的应用中的应用 4.CE在药物分析、手性拆分及在药物分析、手性拆分及中药中药物质物质基础研究基础研究中中的应用。的应用。5.多维多维、多通道、多通道毛细管电泳毛细管电泳分离技术及其在分离技术及其在复杂生物复杂生物样品样品分离分析中的应用。分离分析中的应用。6.CE各模式各模式理论和机制理论和机制的研究。的研究。2023-2-16140参考文献参考文献高效毛细管电泳 邓延倬,何金兰 编著 北京：科学出版社，1996 毛细管电泳导论林炳承 编著 北京：科学出版社，1996n高效毛细管电泳 胡之德 编著.兰州：兰州大学出版社，1997n毛细管电泳 傅小芸 吕建德 编著.杭州：浙江大学出版
47、社，19972023-2-16141参考文献参考文献电泳何忠效，张树政 主编.北京：科学出版社，1999 毛细管电泳技术及应用陈义 编著.北京：化学工业出版社，2000n毛细管电色谱及其应用邹汉法等编著.北京：科学出版社，2001n仪器分析 吴谋成 主编 北京:科学出版社，2003 2023-2-16142参考文献参考文献n现代生物样品分离分析方法张玉奎 编著.北京：科学出版社，2003n蛋白质化学与蛋白质组学 夏其昌等编著.北京:科学出版社，2004 n毛细管电色谱及其在生命科学中的应用 罗国安 等著.北京：科学出版社，2005毛细管电泳技术及应用（第二版）陈义 编著.北京：化学工业出版社，20062023-2-16143参考文献参考文献n中药有效成分含量测定陈发奎 主编.北京:人民卫生出版社，2008手性药物分析姚彤炜 主编.北京:人民卫生出版社，2008体内药物分析李好枝 主编.北京:人民卫生出版社，2008中药毛细管电泳分析技术与应用季一兵 主编.北京:中国医药科技出版社，20092023-2-16144作业题 简述HPCE不同的分离模式及其在药物分析中的应用；并结合自己（导师）的研究方向，探讨高效毛细管电泳应用其中的可能性和现实性。
