仪器分析在医药的应用

仪器分析在药物分析的应用

班级：12食品姓名：李娜学号：12110217

【摘要】近年来，随着仪器分析在医药领域应用越来越广泛，越来越多的的新技术新方法被应用在医药制造分析方面，本文对医药领域方面的仪器分析应用整理并统一综述。【关键词】仪器分析医药应用制造高效毛细管电泳应用

【正文】

高效毛细管电泳(HPCE)又叫毛细管电泳(CE)，是必高压电场为驱动力，以毛细管及其内壁为通道和载体，利用样品各组分之间电泳淌度或分配行为的差异而实现分离的一类液相分离技术。目前已广泛应用于生命科学、生物技术、临床医学、药物学和环境保护等领域。采用HPCE法能数秒至数分钟内可冲洗再生，不易污染，能直接进样水溶性蛋白样品。此外，它呵在185～210nm波长下进行监测，因其避免了高效液相色谱仪(HPLC)在短紫外波长测定时易受到所用溶剂截止波长的干扰，这样就可测定分子中不带生色团的药物，扩大了监测范围[1]，这些优点与传统药物分析方法相此更突出了HPCE在这一领域巾的优势地位，使毛细管电泳在体内药物分析领域有着极其广阔的应用前景。

1.概述

1.1 电泳及其发展介绍

电泳是带电粒子在电场力作用下，以不同的速度向电荷相反方向迁移的现象.称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不同，迁移速率不同，可实现分离。1937年，蒂塞利乌斯将蛋白质混合液放在两段缓冲溶液之间，两端施以电压进行自由溶液电泳，第一次将人血清提取的蛋白质混合液分离出白蛋白和α、β、γ球蛋白；发现样品的迁移速度和方向由其电荷和淌度决定；第一次的自由溶液电泳；第一台电泳仪；1948年，获诺贝尔化学奖。

1.2 传统电泳和高效毛细管电泳的比较

传统电泳：（纸电泳，凝胶电泳等）操作烦琐，分离效率低，定量困难，无法与其他分析相比。高效毛细管电泳(HPCE)：是指离子或带电粒子以毛细管为分离室,以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。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0.05mm内径的毛细管；二是采用了高达数千伏的电压。

1.3 HPCE的特点

高灵敏度：常用紫外检测器的检测限可达10-13－10-15mol，激光诱导荧光检测器(LIF)则达10-19-10-21。

高分辨率：每米理论塔板数为几十万，高者可达几百万乃至几千万。

高速度：许多分析可在10分钟内完成，有的可在60秒内完成。

所需样品少：只需纳升(10-9升)的进样量。

成本低：只需少量(几毫升)的流动相和低廉的毛细管。

应用范围广：除分离生物大分子（肽、蛋白、DNA和糖等）外，还可用于小分子(氨基酸、药物等)及离子(无机及有机离子等)，甚至可分离各种颗粒(如硅胶颗粒等)。

2.高效毛细管电泳的原理

2.1 CZE的基本原理

HPCE选用的毛细管一般内径约50um(20um～200um)，外径375um，有效长度50cm(7cm～100cm)，以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各组分之间浓度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术。其结构包括一个高压电源，一根毛细管，一个检测器及两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液贮瓶。在电解质溶液中，带电粒子在电场作用下，以不同速度向其所带电荷相反方向迁移的现象叫作电泳。HPCE所用的大理石英毛细管柱，在pH>3情况下，其内表面带负电，和溶液接触时形成了一双电层。在高电压作用下，双电层中的水合阳离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象叫电渗，粒子在毛细管内电解质中的迁移速度等于电泳和电渗流(EOF)两种速度的矢量和。正离子的运动方向和电渗流二致，故最先流出；中性粒子的电泳流速度为“零”，故其迁移速度相当于电渗流速度；负离子的运动方向和电渗流方向相反，但因电渗流速度一般都大于电泳流速度，故在中性粒子之后流出，从而因各种粒子迁移速度不同而实现分离。

2.2 MECC的基本原理

MECC是把一些离子型表面活性剂(如十二烷基硫酸钠，SDS)加到缓冲液中，当其浓度超过临界浓度后就形成有一疏水内核、外部带负电的胶束。虽然胶束带负电，但一般情况下电渗流的速度仍大于胶束的迁移速度，故胶束将以较低速度向阴极移动。溶质在水相和胶束相(准固定相)之间产生分配，中性粒子因其本身疏水性不同，在二相中分配就有差异，疏水性强的和胶束结合牢，流出时间就长，最终按中性粒子疏水性不同得以分离。MECC使HPCE能用于中性物质的分离，拓宽了HPCE的应用范围，是对HPCE极大的贡献。[2]

3.高效毛细管电泳仪

3.1仪器流程与主要部件

包括电脑控制系统和主机，主机有进样系统，分离系统和检测系统。

电泳仪工作示意图

工作流程如下：移开进样端的缓冲溶液池→换上样品管→进样→再换上缓冲溶液池→加上分离电压，电泳→检测。

3.2各系统详述

3.2.1进样系统

3.2.1.1流体力学进样方式

进样端加压，出口端抽真空，虹吸进样。

3.2.1.2.电动进样方式

毛细管一端插入样品瓶，加电压；进样定量参数：流体力学方式－压力和时间（mbar·s）,电动进样方式－电压、电流或功率和时间,进样量要求：样品区带的长度应该小于毛细管总长度的1-2%（长度相当于几个毫米、体积相当于1-50nl）

3.2.2分离系统

毛细管:目前可以使用的有玻璃、熔融石英或聚四氟乙烯塑料等。内径通常为20~75μm,外径为350~400μm，常用的有效长度为50~75cm;恒温系统:控制柱温变化在±0.10C；高压电源:电流0~300μA，电压0~30KV,稳定、连续可调的直流电源，电压稳定性在±0.1%。

3.2.3检测系统

紫外-可见光检测，二极管阵列检测。此外，荧光，激光诱导荧光，质谱等检测方法也被应用于毛细管电泳。

4.高效毛细管电泳应用中存在的缺陷及改进方法

4.1定量精密度较差。

在用毛细管电泳做定量检查时，所得数据的RSD值通常较大，常采用内标法,以提高其定量精密度。如Davydova[3]等以氨基苯甲酸为内标法测定小鼠尿液、血浆中的碘他拉酸盐,结果测定低浓度碘他拉酸盐时,5份样品的准确度为98.0%,RSD为6.4%,测定高浓度时,准确