《环糊精及其衍生物在毛细管电泳中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环糊精及其衍生物在毛细管电泳中的应用（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、文献综述环糊精及其衍生物在毛细管电泳中的应用傅若农（北京理工大学，100081）十一年前毛细管电泳（CE）出现时，在世界分析化学界引起了少有地关注和积极地效仿。十多年来各国科学家进行了大量的工作，使CE获得了迅速的发展。有人认为，目前CE最活跃的领域是柱工艺和毛细管柱表面化学以及选择性分离介质的研究。后者是为了分离一般情况下难以分离的各种异构体，尤其是对映异构体。在气相色谱(GC)和高效液相色谱(HPLC)中为了分离外消旋手性化合物，合成的一系列手性固定相和流动相添加剂，如可生成金属配合物的配体和可生成包含化合物的冠醚和环糊精及其衍生物，都得到了蓬勃地发展和应用。在GC和HPLC中成功的应用必
2、然会影响CE并为CE所效仿。事实上，在CE中这些物质都得到了应用。特别是从1984年日本的Terabe (2)开创了以胶束作分离介质的胶束电动毛细管色谱（MECC）以来，在CE中应用这种分离介质的研究更加兴旺起来。本文就是对这类选择性分离介质在CE中的应用作一综述。环糊精在等速电泳中的应用环糊精(CD)及其衍生物最早在1960年用于GC，七十年代中期用于HPLC，1988年后用于HRGC，九十年代初急剧发展，并迅速商品化，在对映异构体的分离中得到十分成功的应用(3)。捷克的Smolkova-Keulemansova早期把CD用于,CM(十年代中期从GC中转向CE，她们主要是把CD用于等速电泳(
3、ITP)4-7，把CD及其衍生物用作ITP的前导电解质，CD起着移动固定相的作用。1982年Tazaki等8在电解质中加入-CD，在有氯离子、溴离子存在下可分离碘离子。此后其他人又把-和-CD用于无机离子和有机物位置异构体的分离。但是CD在等速电泳中的应用，大量的工作是由Smolkova研究组进行的，他们于八十年代后半期在以CD作等速电泳前导电解的添加剂方面发表了多篇文章。从他们的研究中得到两点重要事实：1.CD和客体（分析对象）形成包含化合物(Inclusion Com-pound)的速度很快，不会影响等速电泳的稳定2.CD在工作的酸度下不会离解，所以CD成为一种假固定相，对溶质起分配作用。
4、在等速电泳中使用过的CD有-CD、-CD、-CD以及CD的衍生物2,6-二-o甲基-CD2,3,6-三-o-甲基-CD。文献中使用-CD的为多数，分析对象多为药物，如麻黄素、肾上腺素等光学异构体。直到1988年Smolko-va-Keulemansova等人仍沿用等速电泳在电解质中加入-CD衍生物分离麻黄素及其相关化合物，并研究了-CD、二甲基-CD和三甲基-CD对分离的影响。1989年意大利的Fanali10则成功地把以CD为添加剂的等速电泳用于化妆品的分析。图1是日本人Tanaka11在1991年用-CD作前导电解质分离儿茶酚胺的等速电泳图。环糊精在毛细管电泳中的应用在高效毛细管电泳(HP
5、CE）方面，Terabe12用羧甲基-CD(-CMCD）作胶束，以MECC方法分离甲酚、二甲酚、二甲胺、硝基酚和硝基苯胺等异构体以及苯甲酸甲、乙、丙、丁脂。这一工作是Ter-abe对MECC技术的拓宽，证明用CD衍生物作MECC的胶束，可以使溶质和固定相形成主-客体的包含化合物，非常适合于芳香族化合物异构体的分离。图2是用-CMCD分离甲酚和二甲胺异构体的电泳图。Terabe提出的“CD玀MECC”保以CD改性的MECC）功能不仅可用于一般位置异构体的分离，更重要的是把它用于对映异构体的分离。1989年Ter-abe13把乙二胺单取代-CD用作MECC的胶束分离氨基酸对映异构体。1989年意大
6、利的Fanalic14又采用MECC的电泳，以-CD、二甲基-CD、三甲基-CD作胶束分离麻黄素、去甲麻黄素、肾上腺素、去甲肾上腺素和异丙肾上腺素，取得优于捷克人的结果。图3是Fanali用二甲基-CD作电解质添加剂分离五种对映异构体的电泳分离图。1991年Tanaka15等系统地比较了各种环糊精及其衍生物对七种氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、正亮氨酸、正缬氨酸、苯丙氨酸和缬影氨酸）对映异构体的分离能力作了比较，结果列于表1。从表中数据可以看到，-CD对这七种氨基酸的丹磺酰化衍生物对映异构体具有最好的分离能力。但是巴比土类衍生物的对映异构体则是CD的三甲基衍生物具有好的分离能力。图4是TM-
7、CD和TM-CD分离巴比土类对映异构体的电泳图。因为多环芳烃是环境分析中十分重要的项目，也是色谱工作者竞相研究的分析对象，而CDMECC又适用于分离亲油性物质，所以近年来有几篇利用环糊精作缓冲溶液的添加剂并以MECC方法分析多环芳烃混合物的报告-8，其中一例的分离条件和电泳图如图5所示。他们研究了-CD、-CD和-CD种类和浓度对分离的影响。实验结果说明，当SDS浓度为10mmol/L和CD浓度为2mmol/L时效果最好。关于CDMECC的应用近年来已有不少报道。为了节约篇幅，现把具有代表性的一些应用列于表2。表1各种环糊精化合物分离氨基酸丹磺酰化衍生物对异构体能力（R值）的比较CD-MECC
8、的分离机理Terabe及其研究组1认为CD-MECC的分离机理是：在电泳力、电渗流的驱动下，待分离物质在水、胶束和CD之间进行分配的迁移速度不同而得到分离。缓冲溶液的酸度为碱性时，SDS胶束带负电荷向正极移动，电渗流向负极移动，而CD为不带电荷物质，随电渗流向负极移动。被分析物质若为电中性分子，则在随着电渗流向负极移动过程中就在胶束、水和CD三相之间进行分配，脂溶性强的物质，在水相中虽然溶解度很小，但是它们在胶束中和CD的内腔中有一定的溶解度，因此在这两相之间进行主要的分配。被分析物质若为对映异构体，则可利用CD的分子识别能力而达到分离手性化合物的目的。如果用-CD作改性剂，由于-CD的内腔直
9、径比较大(0.85nm)，它可以同时容纳组成胶束的表面活化剂游离分子和被分离物质分子，因而有利于分子尺寸大一些的被分离物质。分离示意图如图6所示。结论（一）环糊精及其衍生物是毛细管电泳中分离对映异构体很有效的分离介质，CD的类型和取代基对分离有很大的影响，主要是CD的孔径要与客体分子的大小相适应，取代基的大小、位置和官能团要和客体有较强的作用力。但是目前尚无定量的规律，有待进一步研究。（二）向电泳缓冲溶液中加入手性分离改性剂是提高其分离能力的重要途径，进一步研究这种改性剂的结构和分离能力之间的关系是很有意义的课题。致谢本工作得到国家自然科学基金资助，在此表示衷心感谢。一部分文献由周伟查阅，也在
10、此表示感谢。表2 CD及其衍生物在毛细管电泳中的典型应用色谱1993年第11卷第5期参考文献1 K.A.Turner,LC-GC International,4(6),32(1991)2 S.Teranullet al.,Anal.Chem.,56,111(1984).3 傅若农，色谱，10(1),14(1992)4 I.Jelinek et al.,J.Chromatogr.,405,379(1987)5 J.Snopek et al.,ibid.,411,153(1987).6 I.Jelinek et al.,ibid.,435,496(1988).7 I.Jelinek et al.,
11、ibid.,439,386(1988).8 M.Tazaki et al.,ibid.,452,585(1988)9 J.Snopek et al.,ibid.,452,571(1988).10 S.Fanali,ibid.,470,123(1989).11 S.Tanaka et al.,ibid.,587,364(1991).12 S.Terabe et al.,ibid.,332,211(1985).13 S.Terabe,Trends in Analytical Chemistry,8,129(1989)14 S.Fanali,J.Chromatogr.,474,441(1989).1
12、5 M.Tanaka et al.,Fresenius J.Anal.Chem.,339,63(1991).16 S.Terabe et al.,J.Chromatogr.,516,231990).17 T.Imasaka et al.,Analyst,116,1074(1991).18 Y.F.Yik et al.,J.Chromatogr.,589,333(1992).19 H.Nishi et al.,ibid.,553,503(1991)20 S.Fanali et al.,ibid.,545,437(1991).21 J.Snopek et al.,bid.,559,215(1991
13、).22 C.P.Ong et al.,bid.,547,419(1991).23 S.K.Yeo et al.,Anal.Chem.,63,2222(1991).24 T.Ueda et al.,ibid.,63,2979(1991).25 T.E.Peterson,J.Chromatogr.,603,298(1992).26 T.Imasaka et al.,Anal.Chim.Acta,256,3(1992).新书高分辨气相色谱及高分辨裂解气相色谱评介高分辨气相色谱（即毛细管气相色谱）是八十年代得到充分发展的一种分离分析技术，把它与裂解设备结合起来形成的高分辨裂解气相色谱也是近年发展起来
14、的具有广阔应用前景的新技术，它们广泛应用于科研、生产各个领域。由北京理工大学傅若农教授和北京大学刘虎威博士编著的高分辨气相色谱及高分辨裂解气相色谱一书，最近已由北京理工大学出版社正式出版发行。该书反映了作者多年来从事这一领域教学、科研工作的经验和成果。与已出版的同类型图书相比，该书具有以下几个特点：一、对高分辨气相色谱的各个方面，包括国内外的最新成就与进展作了全面介绍，信息量大（编入的参考文献约1200条），同时又突出重点。对气相色谱的核心问题（固定液和毛细管色谱柱的制备工艺）作了详尽地讨论，有较高的参考价值。二、对其它气相色谱专著中论述不多的裂解气相色谱的原理、技术及应用作了较详细的介绍，为
15、需要学习、了解这一领域内容的读者，提供了方便。三、注意理论联系实际，在阐述基本理论的基础上，着重介绍了毛细管气相色谱在火炸药分析中的应用，裂解气相色谱在高聚合物、含能材料、生物大分子及医学分析中的应用。这些内容颇具特色，对从事环境科学、材料科学、生命科学、司法检验等领域的科技工作者都有借鉴之处。四、该书约38万字。全书结构严谨、层次清楚、文字准确，既可作为高校研究生教材，又可作为有关科技人员参考用书。（倪福卿）新书高效液相色谱法纯化蛋白质理论与技术简介本书以高效液相色谱法为主详细介绍了分离纯化蛋白质时的理论与技术，包括分离机理、填料合成、影响分离因素、最佳化条件选择以及应用例子，应用例子侧重于基因重组蛋白质的纯化。书中对纯化蛋白质时常用的方法如盐析、细胞破碎、离心、电泳、经典柱色谱以及蛋白质定量与纯度测定等也作了简介，同时对近年来新兴的一些纯化技术如结晶、双水相萃取、径向色谱、融合蛋白亲合色谱都作了必要的说明。书中也尽可能多地收集了国内学者在这方面的研究成果。各章之后都附有大量的参考文献可供读者参考。全书共十一章，140余张图，实为理论与实践相结岷合的好书。可供从事分析化学、生物化学以及从事与蛋白质纯化相关技术的研究人员和大学生参考。全书订价15.50元（含邮费）。五本以上按八折优惠。需要者请与西安第四军医大学唐都医院科技开发部郭立安联系，邮编710038款到邮书。
