毛细管整体柱在CEC中的应用研究

毛细管整体柱在CEC中的应用研究Introduction毛细管整体柱用作毛细管电色谱(CEC)和微流液相色谱(micro-LC)的固定相。毛细管电色谱（CEC）是在毛细管电泳(CE)技术不断发展和高效液相色谱(HPLC)理论日益完善的基础上发展起来的一种具有CE和HPLC双重分离性能的分离分析方法。

毛细管电色谱整体柱，又称棒柱、连续床、无塞柱。它是将单体、引发剂、致孔剂、交联剂、电渗流产生剂等的混合液(或悬浊液)灌入中,在毛细管一定温度条件下通过原位聚合形成一个棒状整体。

毛细管电色谱分离是在毛细管两端施加高电压,电渗流驱动流动相经过色谱分离柱,同时,带电溶质基于其质荷比在流动相中迁移,使中性和带电样品中的各组分根据其在色谱固定相和流动相间的吸附、分配平衡常数的差异及本身电泳淌度的差异得以分离。由于毛细管电色谱柱中可以填充各种小颗粒液相色谱固定相,因此毛细管电色谱不但具有毛细管电泳的高柱效,还具有高效液相色谱的高选择性;既可分离带电物质又可分离中性物质,形成了自己独特的高效、微量、快捷的特点,开辟了高效微分离技术的新途径。毛细管电色谱柱分离的原理毛细管电色谱柱的分类：填充柱优点：发展较快，柱容量较大，缺点：制备较困难，分离过程易产生气泡。开管柱优点：制备简单缺点：柱容量低，检测困难整体柱优点：分离介质均一，性质稳定，克服“柱塞效应”。通过引入功能集团，具有多变灵活性。制备相对简单01渗透性好02柱效高，低柱压03具有较好的重复性04可进行快速分离05毛细管电色谱整体柱的优点：1毛细管电色谱CEC2微柱高效液相色谱毛细管整体柱的应用：应用研究

毛细管电色谱整体柱在反相色谱、离子交换色谱、疏水作用色谱、亲水色谱、体积排阻色谱中获得了应用,且成功分离了肽、蛋白质、类固醇、芳烃、聚合物、低聚核苷酸、氨基酸等物质。1快速分离2手性分离C

生物大分子等极性化合物的分离整体柱因其通透性好,是实现物质快速分离的有利条件,如果再辅以加压形式,可以大大加快分离速度,缩短分析时间。应用快速分离黄晓冬等采用原位聚合法制备了辛可宁印迹毛细管整体柱,在压力辅助毛细管电色谱模式下,2min快速拆分非对映异构体辛可宁和辛可尼丁。黄晓冬，孔亮。色谱，1000-8713(2003)03-0195-04快速分离手性分离

Park等将磷酸化的β－环糊精修饰的氧化锆作为手性固定相制备了毛细管电色谱整体柱，并以此为分离通道实现了4种碱性手性化合物美托洛尔、舍曲林、西酞普兰和阿替洛尔的分离。此后,该课题组又通过溶胶－凝胶方法制备了万古霉素修饰的二氧化硅整体柱和克林霉素磷酸盐修饰的二氧化硅/氧化锆有机－无机杂交手性毛细管电色谱整体柱，并将其分别应用于6种β－阻断剂和8种碱性手性药物的分离。近年来，该课题组还制备了奎宁修饰的二氧化硅/氧化锆毛细管整体柱，将其成功应用于10种酸性药物对映体和二硝基苯甲酰－氨基酸的手性分离。HongJS，ParkJH．ChemSoc,2013，3（6）：1809HsiehML,ChauLK,HonYS．JChromatogrA，2014，1358：208TranLN,DixitS

,ParkJH．JChromatogrA，2014，1356：289亲水作用毛细管有机（聚合）整体柱Wang等制备：采用HEMA、EDMA和甲基丙烯酸共价聚合,制备了可应用于亲水作用模式具有弱静电作用的整体柱。应用：成功分离了强极性的核苷类物质。4种核苷的分离（如图1所示）原理：由于HI-CEC允许使用含水流动相,解决了在正相色谱模式下非水流动相难以溶解极性物质的问题,对极性较强物质的分离提供了更多的选择该类固定相表面具有羧基基团和羟基基团,从而提供了亲水作用位点。这种分离主要基于亲水作用、弱静电作用和电泳迁移的混合模式。WangXC,LvHX,LinXC,etal.JChromatogrA,2008,1190:365

甲基丙烯酸基质在毛细管内聚合后强度大、疏水性强。为了获得亲水特性需要加入含亲水基团的极性单体（HEMA、EDMA）HEMA：2-甲基丙烯酸羟乙酯EDMA：亚乙基二甲基丙烯酸酯极性化合物分离其他有机毛细管整体柱Wang等制备：聚PETA-co-HEMA的中性整体柱。原理：该柱固定相表面的羟基和酯基等极性功能团同时能吸附流相中的离子,使固定相具有一定的Zeta电势,产生电渗流,也提供了一定的亲水作用。该类柱固定相表面不带电荷,避免了与带电物质之间的强静电吸附。应用：分离强极性和碱性物质,已成功地在HI-CEC模式下分离了中性物质(见图3),柱效达140000塔板/m,并对碱性核苷碱基具有良好的分离效果。WangXC,LinXC,XieZH,etal.JChromatogrA,2009,1216:4611PETA：季戊四醇三丙烯酸酯HEMA：2-甲基丙烯酸羟乙酯Zeta电势：指剪切面的电位，是表征胶体分散系稳定性的重要指标。亲水作用的毛细管硅胶整体柱硅胶基质整体柱所具有的双孔结构增加了该类整体柱的表面积,使得固定相表面的硅羟基暴露得更加充分,因此硅胶基质整体柱在色谱分配作用中体现出明显的亲水作用。应用：亲水作用硅胶整体柱最早由Tanaka研究组提出并应用于毛细管电色谱分离模式,其优越性引起了世界性的关注。Puy等在此基础上,对毛细管硅胶基质整体柱的制备工艺进行了简化和改良,在HI-CEC模式下成功地分离了咖啡因等5种生物碱,柱效可达到9300～17500塔板/m。近十几年来,尽管毛细管整体柱具有高效且选择性高等许多优异特性,但仍然存在一定的缺点和限制