（分析化学专业论文）毛细管电泳安培检测技术的研究与应用.pdf

聊城大学硕士学位论文 摘要 毛细管电泳( c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ，c e ) 是近二十多年来发展最快的分离分析技术 之一，它将分离柱效提高到上百万理论塔板数，分析时间缩短到几分钟甚至几秒钟，进 样量也从微升水平进入纳升水平。其应用范围包括无机离子、有机分子以及生物大分子 和对映体等，在环境分析、药物分析、生化分析、食品分析、临床检验和法医学等几乎 所有的分析化学领域都有广泛的应用。但毛细管电泳较小的进样量和极细的毛细管通道 内径也给检测带来了困难。紫外、激光诱导荧光、质谱等各种检测方法都具有一定的优 点，但往往存在仪器比较昂贵、衍生化步骤烦琐等缺点。电化学检测中的安培检测 ( a m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n ，a d ) 技术，具有比紫外检测更高的灵敏度，且仪器简单、价 格成本低、线性范围宽、操作简便，因而其与毛细管电泳联用后在分析化学领域得到了 广泛的研究和应用。 目前，毛细管电泳安培检测( c e a d ) 技术的主要研究范围还局限于定量分析领域， 扩大其检测范围和应用领域已经成为进一步发展毛细管电泳安培检测的重要推动力。本 文在自行研制铜丝微圆盘工作电极的基础上，讨论了最佳检测电位的选择方法、测定了 三种氨基酸的电离常数和蔗糖水解反应速率常数、研究了邻苯三酚的自氧化机理及抗坏 血酸的抗氧活性、间接测定了羟基自由基，最后还建立了无氧毛细管电泳系统( o f c e ) 用于测定易氧化物质，拓展了c e a d 的应用范围，论文主要内容如下： 1 绪论。 对毛细管电泳的发展历史做了简单的回顾，同时对毛细管电泳的一些基本概念和原 理做了简单的介绍。此外在查阅大量文献的基础上对毛细管电泳安培检测近几年来的发 展情况进行了详细的评述，分析了该领域的发展方向，提出了本论文的研究构思、内容 和目标。 2 毛细管电泳安培检测法中高压电场对检测电位影响的研究。、 自行研制了微圆盘铜电极，利用该铜电极在缓冲溶液里扫描循环伏安曲线，根据曲 线上的氧化还原峰位置的移动，比较详细地讨论了工作电极电位偏移形成的原因及其影 响因素，得到的结论是工作电极上的氧化还原电位偏移量大小一般与c e 分离电压、缓 冲溶液的电导率、毛细管末端与工作电极的距离以及参比电极与工作电极的距离有关。 鉴于此结论，本文认为对被测混合物做流动伏安曲线是确定安培检测电位的可靠方法， 聊城大学硕士学位论文 并以蔗糖、葡萄糖和果糖的混合物为样品模型进行了说明。 3 毛细管电泳安培检测法测定氨基酸的电离常数。 利用自制微圆盘铜电极，建立了一种毛细管电泳电化学检测同时测定色氨酸、丝氨 酸和半胱氨酸p k a 值的新方法。 在不同p h 条件下测定各氨基酸的有效淌度( u 。曲，利 用o r i g i n 软件对u 。茁一 旷】按理论关系式进行非线性拟合，得到其p k a 值。该方法简便、 快速，测定值与文献值符合良好。 4 流动注射毛细管电泳安培检测联用测定蔗糖水解反应速率常数。 设计了一种流动注射一毛细管电泳安培检测联用装置，并利用该装置跟踪了蔗糖及 其水解产物的浓度随反应时间的变化规律，据此变化规律，得到了不同温度下蔗糖的水 解反应速率常数，并根据温度和速率常数的关系求得反应活化能e a 。该方法比经典的旋 光度测定方法更直观简便，与文献报道的方法相比，避免了繁琐的手工操作，结果令人 满意。 5 邻苯三酚自氧化机理的毛细管电泳安培检测研究。 利用毛细管电泳分离和自制双电极安培检测跟踪了邻苯三酚自氧化反应过程，直观 地监测了反应的中间产物和最终产物，结合紫外可见吸收光谱，对主要电泳峰的变化规 律作出了合理解释，并推断邻苯三酚自氧化机理为：在碱性条件下，邻苯三酚( a ) 可被 氧化为醌，其间要经过半醌自由基，其中第一步反应迅速，而第二步则是一个相对缓慢 的衰减过程。 l 6 毛细管电泳安培检测用于抗坏血酸抗氧化活性研究。 采用毛细管电泳安培检测技术，基于抗坏血酸( a a ) 对邻苯三酚自氧化反应的抑制作 用，利用半胱氨酸作邻苯三酚自氧化反应终止剂，建立了一种简单、快速测定a a 抗氧活 性的新方法。向邻苯三酚的碱性自氧化体系中，加入一系列浓度的a a ，不同浓度的a a 对邻苯三酚自氧化产物电泳峰高影响程度不同，即抑制率r 不同，抑制率r 和a a 浓度c 的回归方程为r = 0 1 6 4 + 4 0 6 c ，线性相关系数为0 9 9 6 1 ，线性范围为4 0 1 0 。o 1 5 m m o l l ，检测限为1 3 1 0 一r m n o l l ( s n = 3 ) ，分析结果的精密度小于2 5 ( c ：4 0 1 0 。2 m m o l l ，n = 7 ) 。 7 毛细管电泳安培检测用于羟基自由基测定研究。 本文建立了一种简单、快速且高灵敏度间接检测羟基自由基( 0 h ) 的方法，利用 毛细管区带电泳安培检测分离并检测水杨酸( s a l ) 与o h 反应的产物2 ，5 一二羟基苯 甲酸( 2 , 5 - - d h b a ) 和2 ，3 一二羟基苯甲酸( 2 3 - - d h b a ) ，从而间接测定了o h 。在 2 聊城大学硕士学位论文 优化条件下，2 ，5 - - d h b a 、s a l 和2 ，3 一d h b a3m i n 内得到基线分离，三种物质的线 性范围为8 o 1 0 4 2 0 1 0 。4m o l l ，检测限低至3 0 1 0 m o l l ( s n = 3 ) 。用该方法进 行了抗坏血酸清除0 h 能力的研究，实验结果表明，本文所建立的方法对o h 的测定 和抗氧化剂清除o h 能力的评价都有良好的实用价值。 8 无氧毛细管电泳安培检测系统测定废水中的酚类物质。 建立了无氧毛细管电泳电化学检测系统，应用此系统成功地分离测定了苯二酚三种 位置异构体和邻苯三酚的混合物。选择硼砂缓冲溶液为电泳介质，对缓冲溶液进行循环 伏安扫描，利用氧波的变化评价氮气除氧的效果，优化了缓冲溶液的浓度和p h 值、电泳 电压、进样时间、检测电位等实验条件，并探讨了分离机理。得出邻、间、对苯二酚和 邻苯三酚的线性回归方程分别为：y = 1 0 2 + 1 9 7 x ( f 0 9 9 9 6 ) ，y = 8 0 1 + 2 8 1 x ( 闻9 9 8 9 ) ， y = 7 9 0 + 4 8 2 x ( r - 0 9 9 8 7 ) ，y = 8 9 0 + 2 8 2 x ( 0 9 9 9 2 ) ；线性范围分别为：4 0 1 0 0 1 0 m m o f l 、4 0 x1 0 。1 0m m o l l 、2 0 1 0 。1 0m m o l l 、4 0 x1 0 。1 0m m o i l ；加标 回收率分别为：9 8 o 、1 0 2 、1 0 2 、9 8 o ；结果满意。 关键词：毛细管电泳，安培检测，理化常数，流动注射，邻苯三酚，羟基 自由基，无氧系统 3 聊城大学硕士学位论文 a b s t r a c t c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ( c e ) i so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ts e p a r a t i o nt e c h n i q u e si nt h e p a s tt w e n t yy e a r s i th a sb e e nw i d e l ya p p l i e di na l m o s ta l lt h ea n a l y t i c a lf i e l d sd u et oi t ss p e e d ， h j g he f f i c i e n c y ，u l t r a - s m a l ls a m p l er e q u i r e m e n ta n de a s eo fa u t o m a t a t i o n h o w e v e r ，t h e e x t r e m et h i nd i a m e t e ro f c a p i l l a r ya l s ob r i n g sa b o u tav a r i e t yo f d i f f i c u l t i e st ot h es e n s i t i v ea n d c o n v e n i e n td e t e c t i o n t h ec o m m o n l yu s e dd e t e c t i o nm e t h o d sa r eu l t r a - v i o l e ta b s o r p t i o n ( u v ) ， l a s e ri n d u c e df l u o r e s c e n c e ( l i f ) ，m a s ss p e c t r o m e t r y ( m s ) a n de l e c t r o c h e m i c a ld e t e c t i o n d ) e a c hd e t e c t i o nm e t h o ds h o w sd i f f e r e n ta d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s f o re x a m p l e ，l i fi s v e r ys e n s i t i v e ，b u tt h ei n s t r u m e n t a t i o n sa r ev e r ye x p e n s i v e ，a n ds o m ec o m p l i c a t e dd e r i v a t i o n p r o c e d u r e sa r en e e d e d a m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n ( a d ) ，o n ek i n do fe l e c t r o c h e m i c a ld e t e c t i o n s ( e d ) ，i sm o r es e n s i t i v et h a nt h ec o m m o n l yu s e du vd e t e c t i o n ，a n dh a v em a n ym e r i t sw h e n c o u p l e d 、v i t l lc e ，s u c ha ss i m p l ei n s t r u m e n t a t i o na n do p e r a t i o n ，l o wc o s t ，w i d el i n e a rr a n g e ， e t c t h ec o m b i n a t i o no fc ew i t l la dh a sb e e ne x t e n s i v e l ys t u d i e da n da p p l i e di nm o s t a n a l y t i c a lf i e l d sf o ri t sa b o v ea d v a n t a g e s a tp r e s e n t ，m a i na r e a so fs t u d yo nc e a da r es t i l ll i m i t e dt oq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s e n l a r g i n ga p p l i c a t i o nf i e l d sh a sb e c o m ea ni m p o r t a n ti m p e t u st of u r t h e rd e v e l o pt h et e c h n i q u e o fc e - a d i nt h ep r e s e n td i s s e r t a t i o n as e r i e so fw o r k sh a v eb e e nd o n ew i t l lt h ep u r p o s e a b o v ea r o u n dc e a dt e c h n i q u e s f i r s t l y , ac e - a dd e v i c eh a sb e e nd e v e l o p e da n dc h e c k e do n i t s p e r f o r m a n c e i nt e r mo fe f f i c i e n c ya n d s e n s i t i v i t y s e c o n d l y , s e v e r a l i m p o r t a n t p h y s i o c h e m i c a lp a r a m e t e r sh a v eb e e na s s a y e ds u c ha st h ei o n i z a t i o nc o n s t a n t so 目o ft h r e e a m i n oa c i d s ( t r y p t o p h a n ，s e r i n ea n dc y s t e i n ) a n dt h er a t ec o n s t a n t so fs u c r o s eh y d r o l y s i s t h e a u t o - o x i d a t i o nm e c h a n i s mo fp y r o g a l l o la n da n t i o x i d i z a b i l i t yo fa s c o r b i ca c i dw e r ea l s o i n v e s t i g a t e da n de l u c i d a t e d t h i r d l y , am e t h o df o ri n d i r e c td e t e r m i n a t i o no fh y d r o x y lr a d i c a l h a sb e e ne s t a b l i s h e d f i n a l l y , a no x y g e nf r e es y s t e mo fc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ( o f c e ) w a s d e s i g n e dt od e t e r m i n eo x i d i z a b l es u b s t a n c e s t h ed i s s e r t a t i o nc o n s i s t so f e i g h tc h a p t e r sa sf o l l o w s ： 1 s u m m a r y t h e h i s t o r ya n dt h eb a s i ct h e o r yo fc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ( c e ) w e r ei n t r o d u c e db r i e f l y 4 聊城大学硕士学位论文 b a s e do nal a r g ea m o u n to fr e f e r e n c e s ，t h ed e v e l o p m e n to fc e a di nr e c e n ty e a r sw a s c r i t i c a l l yr e v i e w e d ，a n dt h ef u t u r et r e n d sw e r ep o i n t e do u t 2 e f f e c to fm g hv o l t a g eo nd e t e c t i o np o t e n t i a li nc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i t h a m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n ah o m e m a d em i c r o d i s kc o p p e re l e c t r o d ew a sp r e p a r e d b a s e do nt h es h i f to f r e d o xp e a k p o t e n t i a l so ft h ec o p p e re l e c t r o d ei n b u f f e rs o l u t i o nw i t i lc y c l i cv o l t a m m e t r y , i n f l u e n c i n g f a c t o r sf o rt h es h i f tw e r ei n v e s t i g a t e d i tw a sf o u n dt h a tt h es h i f to fr e d o xp e a kp o t e n t i a lw a s r e l a t e dt os e p a r a t i o nv o l t a g e s ，c o n d u c t i v i t yo fb u f f e rs o l u t i o na n dd i s t a n c eb e t w e e nt h e w o r k i n ge l e c t r o d ea n do u t l e to fc a p i l l a r yo rr e f e r e n c ee l e c t r o d e d u et oe x i s t e n c eo ft h e s e c o m p l i c a t e df a c t o r s ，h y d r o d y n a m i cv o l t a m m o g r a m so fa n a l y t e sh a v et ob ed o n ei no r d e rt o o b t a i no p t i m u md e t e c t i o np o t e n t i a lp r i o rt oe l e c t r o p h o r e t i cs e p a r a t i o n 3 d e t e r m i n a t i o no fi o n i z a t i o nc o n s t a n t so fa m i n oa c i d sb yc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e a l s w i t ha m p e r o m e t r i ed e t e c t i o n an e wm e t h o db a s e do nan o l i n e a rm o d e lf o rd e t e r m i n a t i o no fi o n i z a t i o nc o n s t a n t s ( p 磁) o fs o m ea m i n oa c i d s ( t r y p t o p h a n s e r i n ea n dc y s t e i n ) b yc a p i l l a r yz o n ee l e c t r o p h o r e s i sw i t l l e l e c t r o c h e m i c a ld e t e c t i o nh a sb e e ne s t a b l i s h e d ，i nw h i c hah o m e m a d em i c r o d i s kc o p p e r e l e c t r o d ew a su s e d av a r i e t yo fe f f e c t i v em o b i l i t i e s ( ue 曲o ft h ea m i n oa c i d so fi n t e r e s tw e r e d e t e r m i n e da td i f e r e n tp hv a l u e s a c c o r d i n gt ot h et h e o r e t i c a le q u a t i o nb e t w e e nue f fa n d t h ec o n c e n t r a t i o n so fh y d r o g e ni o n ( h + 】) ，an o l i n e a rf i t t i n gw a sm a d eb e t w e e nt h e mt og e t t h ei o n i z a t i o nc o n s t a n t so fa m m oa c i d s t h ep k av a l u e sf o ra m i n oa c i d sd e t e r m i n e db yt h i s s i m p l em e t h o dw e r ei nw e l la g r e e m e n tw i t l lt h o s ei nt h el i t e r a t u r e s 4 d e t e r m i n a t i o no ft h er a t ec o n s t a n to fs u c r o s eh y d r o l y s i sb yc o m b i n a t i o no ff l o w i n j e c t i o na n dc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i t ha m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n c o m b i n a t i o no ff l o wi n j e c f i o n ( f i 、a n dc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i ma m p e r o m e t r i c d e t e c t i o n ( c e - 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e l e c t r o d ea m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n t h ea u t o o x i d a t i o nm e c h a n i s mo fp y r o g a l l o lw a ss t u d i e db yc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s w i md u a l e l e c t r o d ea m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n i n t e r m e d i a t ea n df i n a lp r o d u c t so fr e a c t i o n sw e r e m o n i t o r e db y m e a s u r i n g t h e p e a k s o f p y r o g a l l o l a n di t so x i d a t i o n p r o d u c t s i n e l e c l x o p h o r o g r a m s c o n b i n e d 丽t l lt h eo b s e r v a t i o no fi ，v - v i ss p e c t r o m e t r y , at w o s t e p o x i d a t i o nm e c h a n i s mh a sb e e np r o p o s e d ，i e p y r o g a l l o li sq u i c k l yo x i d i z e dt os e m i q u i n o n e f i r s t t h e nf u r t h e rt oq u i n i n ew i t l ls l o w e rr a t e 6 d e t e r m i n a t i o no ft h ea n i i o x i d i z a b i l i t yo fa s e o r b i ca c i db yc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s w i t ha m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n an e ws i m p l ea n dq u i c km e t h o dw a sd e v e l o p e dt od e t e r m i n et h ea n t i o x i d i z a b i l i t yo f a s c o r b i ca c i d ( a a lb yc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i t ha m p e r o m e t d cd e t e c t i o mi nt h em e t h o d ， a aw a su s e da st h ei n h i b i t o ri na u t o o x i d a t i o nr e a c t i o no fp y r o g a l l o la n dc y s t e i n ea st h e t e r m i n a t i n gr e a g e n t i nt h ea u t o - o x i d a t i o nr e a c t i o ns y s t e m ，d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n so fa s c o r b i c a c i dw o u l dl e a dt od i f f e r e n tp e a kh e i g h to fa u t o - o x i d a t i o np r o d u c t b e t w e e nt h ep e a kh e i g h t a n dc o n c e n t r a t i o no f a a ，t h e r ew a sal i n e a rr e l a t i o n s h i pw i t ha ne q u a t i o no f r = 0 1 6 4 + 4 0 6 c ( f0 9 9 6 1 ) i nt h er a n g eo f4 0 1 0 。_ 0 1 5m m o l l t h ed e t e c t i o nl i m i t ( s n = 3 ) w a sf o n u dt o b e1 3 1 0 一m m o l l r e l a t i v es t a n d a r dd e r i v a t i o no f p e a kh e i g h tw a sl e s st h a n2 5 ( n = 7 ) a t t h el e v e lo f 4 o 1 0 之r n r n o 儿 7 d e t e r m i n a t i o no fh y d r o x y lr a d i c a lb y c a p i l l a r yg o r ee l e c t r o p h o r e s i sw i t h a m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n h y d r o x y lr a d i c a l ( o h ) c a nc a u s es e v e r ed a m a g et oc e l l sa n dt i s s u e s h o w e v e r , i t s a n a l y s i si sv e r yd i f f i c u l td u et oi t sh i i g hr e a c t i v i t ya n dv e r ys h o r th a l f - l i f e i nt h i sp a p e r ，a s i m p l ea n dh i g h l y s e n s i t i v em e t h o d ，c a p i l l a r yz o n ee l e c t r o p h o r e s i sw i t ha m p e r o m e t r i c d e t e c t i o n ( c z e - a d ) w a se m p l o y e dt oi n d i r e c t l yd e t e r m i n eo h b yd e t e r m i n i n gi t sr e a c t i o n p r o d u c t s w i t h s a l i c y l i ca c i d ( s a l ) ，i e 2 ，3 d i h y d r o x y b e n z o i ca c i d ( 2 ，3 - d h b a ) a n d 2 ，5 d i h y d r o x y b e n z o i ca c i d ( 2 ，5 一d h b a ) t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sw e r ee x p l o r e d u n d e rt h e o p t i m u mc o n d i t i o n s ，s a l ，2 ，3 一d h b aa n d2 ，5 一d h b ac o u l db ec o m p l e t e l ys e p a r a t e dw i t h i n3 6 聊城大学硕士学位论文 m i n ，a n dt h el i n e a rr a n g e so f2 , 3 d h b aa n d2 , 5 d h b aw e r eb e t w e e n8 0 x 1 0 7a n d2 0 x 1 0 。4 m o l l t h e i rd e t e c t i o nl i m i t sw e r ea sl o wa s3 o xlo m o l l ( s n = 3 ) ，w h i c hw e r em u c h l o w e rt h a nt h a ti nc e u vm e t h o d t h em e t h o dw a sa l s oa p p l i e dt os t u d yt h eo h s c a v e n g i n g a c t i v i t yo fa s c o r b i ca c i d ( a a ) t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tt h i sc z e a dm e t h o dw a s v e r ys e n s i t i v ea n dp r a c t i c a lf o rb o t ht h ed e t e r m i n a t i o no fo h a n dt h ee v a l u a t i o no fo h s c a v e n g i n ga c t i v i t i e so fa n t i o x i d a n t s 8 s e p a r a t i o na n dd e t e c t i o no fb e n z e n e d i o l sa n dp y r o g a h o li nw a s t e w a “：rb yo x y g e n f r e es y s t e mo fc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sw i t ha m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n o x y g e nf r e es y s t e mo fc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ( o f c e 、w i t l la m p e r o m e m cd e t e c t i o n w a s d e s i g n e d ， a n do b e n z e n e d i o l ， m b e n z e n e d i o l ，p b e n z e n e d i o l a n d p y r o g a l l o l w e r e s e p a r a t e da n dd e t e r m i n e ds u c c e s s f u l l yb yt h i ss y s t e m b o r a t eb u f f e rs o l u t i o nw a ss e l e c t e da s t h eb a c k g r o u n de l e c t r o l y t ef o re l e c t r o p h o r e s i s o x y g e nw a v eo nc y c l i cv o l t a m m o g r a m so f b u f f e rw a su s e dt oe v a l u a t et h ee f f e c to fd e o x y g e n i z a t i o nb yp u r g i n gh i 曲- p l l r en i t r o g e ng a s c o n c e n t r a t i o na n dp hv a l u eo fb u f f e r , o p e r a t i o nv o l t a g e ，s a m p l e 坷e c t i o nt i m e ，d e t e c t i o n p o t e n t i a lw e r ea l ls t u d i e d ，a n dt h es e p a r a t i o nm e c h a n i s mw a sa l s od i s c u s s e d t h er e g r e s s i o n e q u a t i o n sw e r ey 2 l o 2 + 1 9 7 x ( r = o 9 9 9 6 ) ，y = 8 0 1 + 2 8 1 x ( f o 9 9 8 9 ) ，y = 7 9 0 + 4 8 2 x ( r = 0 9 9 8 7 ) ，y = 8 9 0 + 2 8 2 x ( r = 0 9 9 9 2 ) ，a n d l i n e a rr a n g e s w e r e 4 o 1 0 。1 0 m m o l l ，4 0 1 0 _ 3 1 0m m o l l ，2 0 x1 0 3 1 0m m o l l ，4 0 1 0 - 3 1 0m m o l l ，a n dt h er e c o v e r i e so f s t a n d a r da d d i t i o nw e r e9 8 o ，1 0 2 ，1 0 2 ，9 8 o f o ro - b e n z e n e d i o l ，m b e i l z e n e d i o l ， p - b e n z e n e d i o la n dp y r o g a l l o l ，r e s p e c t i v e l y k e yw o r d s ： c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ，a m p e r o m e t r i c d e t e c t i o n , p h ) r s i c o c h e m i c a lc o n s t a n t ，f l o wi n j e c t i o n ，p y r o g a l l o l ，h y d r o x y lr a d i c a l ，o x y g e n f r e es y s t e m 7 聊城大学硕士学位论文 前言 毛细管电泳( c a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s ，c e ) 是近二十多年来发展最快的分离分析技术 之一，是分析科学中继高效液相色谱( h p l c ) 之后的又一重大进展，它将分离柱效提 高到上百万理论塔板数，进样量也从微升水平进入纳升水平。其研究和应用涉及环境分 析、药物分析、生化分析、食品分析、临床检验和法医学等几乎所有的分析化学领域， 尤其是多通道集成芯片毛细管电泳技术的出现，极大的提高了d n a 测序的速度，使人类 基因组草图的绘制工作提前完成。但毛细管电泳较小的进样量和极细的毛细管通道内径 也给检测带来了困难。紫外、激光诱导荧光、质谱等各种检测方法都具有一定的优点， 但往往存在仪器比较昂贵、衍生化步骤繁琐等缺点。电化学检测中的安培检测 ( a m p e r o m e t r i cd e t e c t i o n ，a d ) 技术，具有比紫外检测更高的灵敏度，且仪器简单、运 行成本低、线性范围宽、操作简便，因而其与毛细管电泳联用后在分析化学领域得到了 广泛的研究和应用。目前，毛细管电泳安培检测( c e - a d ) 技术的主要研究范围还局限 于定量分析领域，扩大其检测范围和应用领域已经成为进一步发展毛细管电泳安培检测 的重要手段。本文在自行研制微铜圆盘工作电极的基础上，讨论了最佳检测电位的选择 方法、测定了三种氨基酸的电离常数和蔗糖水解反应速率常数、研究了邻苯三酚的自氧 化机理及抗坏血酸的抗氧活性、间接测定了羟基自由基，最后还建立了无氧毛细管电泳 系统用于测定易氧化物质，我们希望通过以上的研究能进一步拓展c e a d 的应用范围。 由于本人学识和水平有限，难免存在缺点和错误，敬请各位专家老师批评指正。 冯海清 2 0 0 6 年4 月 聊城大学硕士学位论文 1 1 毛细管电泳简介 1 绪论 1 1 1 毛细管电泳的兴起与发展 毛细管电泳( c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ，c e ) ，又称高效毛细管电泳( h p c e ) 是近年来 发展最快的分析化学研究领域之一。电泳作为一种工具的出现，已有近百年的历史，但 真正被视作一种在生物和化学中有重要意义的技术，则是在1 9 3 7 年由瑞典科学家 a t i s e l i u s 首先提出来的【l 】。后来，a t i s e l i u s 又和他的同事们一起第一次用电泳技术从人 的血清中分离出白蛋白、a 球蛋白、p 球蛋白和y 球蛋白，由于a t