高效毛细管胶束电泳色谱仪分析技术木工锯
时间：2022/08/23 21:47:48 编辑：
高效毛细管胶束电泳色谱仪分析技术
高效毛细管胶束电泳色谱仪（MECC）是在缓冲液中加入浓度高于胶束临界浓度的表面活性剂，胶束相在分离中起到准固定相的作用，是电泳技术与色谱技术相结合的产物。一、工作原理：MECC中，把离子型表面活性剂（如十二烷基硫酸钠）加入缓冲液，当其浓度超过临界浓度后形成有一疏水内核、外部带负电的胶束。虽然胶束带负电，但电渗流速度仍大于胶束的迁移速度，故胶束将慢速向负极移动。中性粒子按其疏水性不同，在缓冲液（流动相）和胶束（准固定相）之间分配。疏水性强、亲水性弱的粒子分配到胶束中的多，分配到缓冲液中的少。反之，亲水性强、疏水性弱的粒子分配到胶束中的少，分配到缓冲液中的多。当粒子进入胶束时，以胶束的速度慢速迁移。当粒子进入缓冲液时，以电渗流速度快速迁移。粒子的分配系数越大，在电泳柱中的迁移速度越慢，从而使疏水性稍有差别的中性物质在电泳中得以分离。二、胶束的形成和特性：1、表面活性剂：表面活性剂由亲水基和疏水基组成。疏水基为直链和支链烷烃，亲水基由阳离子、阴离子和两性离子基团组成。胶束具有团状结构，疏水性的链端向里，带电荷的亲水端朝向缓冲液，具有增溶作用。2、临界胶束浓度：临界胶束浓度是指表面活性剂开始聚集形成胶束时的浓度。不同表面活性剂的临界胶束浓度不同，形成的胶束形态不同。疏水基通过分子疏水相互作用缔合在一起，而亲水基朝向水相，自发形成胶束（体系自由能较低）。根据浓度不同，形成球形、棒状和星形等。3、聚集数：聚集数是指形成一个胶束离子所需的分子数。聚集数一般为40～140个。表面活性剂浓度大于临界胶束浓度时，单体和胶束动态平衡。在一定范围内，随着浓度的增加，单体的浓度和胶束的大小（聚集数）基本不变，但胶束的数量增加。三、对胶束相的要求：胶束相为表面活性剂，在MECC分离过程起着重要作用。1、胶束粘度小，不影响电渗流和分离度。2、水溶性好。3、形成的胶束必须是均匀、透明的溶液，紫外吸收背景越低越好。4、临界胶束浓度不宜太高，不增大电流。5、胶束不与样品发生破坏性作用。6、胶束具有足够的稳定性，与溶质的缔合速度快，减小峰展宽。7、经济易得。四、常用表面活性剂：常用表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和手性表面活性剂等。1、阴离子表面活性剂：（1）表面活性剂：十二烷基硫酸钠（SDS）临界浓度：8.1×10ˉ3mol/L（2）表面活性剂：十四烷基硫酸钠（STS）临界浓度：2.1×10ˉ3mol/L（3）表面活性剂：N－月桂酰－N－甲基牛磺酸钠（LMT）临界浓度：8.7×10ˉ3mol/L（4）表面活性剂：聚氧乙烯醚基十二烷基硫酸钠临界浓度：2.8×10ˉ3mol/L2、阳离子表面活性剂：（1）表面活性剂：十二烷基三甲基氯化铵（DTAC）临界浓度：1.6×10ˉ2mol/L（2）表面活性剂：十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）临界浓度：1.5×10ˉ2mol/L（3）表面活性剂：十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）临界浓度：3.5×10ˉ3mol/L（4）表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）临界浓度：9.2×10ˉ4mol/L3、两性离子表面活性剂：表面活性剂：N－十二酰基－L－氨酸钠（SDVal）临界浓度：5.7×10ˉ3mol/L4、手性表面活性剂：表面活性剂：胆酸盐临界浓度：1.4×10ˉ2mol/L五、表面活性剂的选择方法：1、碳链较短的阴离子表面活性剂为优先选择对象。SDS易得，紫外吸收低，较为常用。如经浓度、缓冲液和pH优化后分离仍不佳，可换具有不同碳链长度和结构的其它阴离子表面活性剂。若结果仍不佳，应考虑使用阳离子或两性表面活性剂。2、阳离子表面活性剂可能会改变电渗流方向。3、胶束修饰。（1）添加重金属离子可改变胶束表面的电荷数量。（2）使用混合表面活性剂可调节分离度和峰分布。（3）加入另一种胶束如多相体系（水－胶束－环糊精），利用多种作用改善分离。六、MECC中控制选择性的方法：使用不同的表面活性剂。1、SDS可用于大多数中性溶质的分离。2、强疏水性溶质可选用极性强的胶束（如胆酸盐）。3、对易被管壁吸附的大分子溶质可选用阳离子胶束。4、分离离子型溶质时，要选择与溶质电荷相反的胶束，才能相互作用进入胶束。七、特点：1、优点：（1）较大优点是使CE在分离离子型化合物的同时可进行中性物质的分离。（2）增加对弱极性物质的分离度。（3）分离效率极高，可达5万～50万TP/m。分离速度快，一般为20min左右。1）电渗流的扁平流型大大减小了径向速度梯度。2）小内径毛细管的散热效率极高。3）胶束为动态结构，溶质进出方便迅速。2、缺点：（1）稳定性不佳，达到好的重复性比较困难。（2）对样品分子大小有限制，要求分子量小于5000（CZE没有此限制）。八、应用：在各个领域显示了广泛的应用前景。在中药、天然产物和农药分析中经常使用。