毛細(xì)管電泳(CE)由于其分辨率高,運(yùn)行成本低,易于清理和環(huán)境友好等特點(diǎn)而成為分離分析的有效工具之一。其中,毛細(xì)管電色譜(CEC)由于其結(jié)合了CE的高分離效率和高效液相色譜(HPLC)的高選擇性,因而得到普遍認(rèn)可。本章主要介紹了CE及CEC的原理與裝置、手性拆分劑在手性化合物分離中的應(yīng)用,以及基于中空纖維膜的微萃取技術(shù)的研究新進(jìn)展。本論文將納米材料與CE技術(shù)相結(jié)合,分別基于激光誘導(dǎo)熒光(LIF)和安培檢測(AD)技術(shù),圍繞新型電泳分離體系和萃取體系的構(gòu)建與優(yōu)化開展了相關(guān)研究工作,并嘗試將其應(yīng)用于生物醫(yī)藥分析,特別是同系物、異構(gòu)體以及手性化合物的分離分析。本論文第一個(gè)工作在CE-LIF系統(tǒng)下,通過衍生與電泳條件的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了呼出氣冷凝液(EBC)中10種脂質(zhì)過氧化潛在標(biāo)志物——低分子量醛類同系物的同時(shí)分離檢測。實(shí)驗(yàn)以熒光素5-氨基硫脲作為衍生化試劑,著重探討了電泳分離條件和衍生條件的優(yōu)化。在簡單的毛細(xì)管區(qū)帶電泳模式下,30 min內(nèi)即可較好地分離出10種目標(biāo)物。通過適當(dāng)增加衍生體系的pH值和引入磁攪拌使衍生反應(yīng)效率提高了一倍,該方法的檢測限達(dá)到0.16-3.4 nM(S/N=3)。樣品回收率為82.1-115%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在7.9%以內(nèi)。該方法已成功應(yīng)用于EBC實(shí)際樣品分析,并對吸煙與EBC中醛代謝物含量的相關(guān)性進(jìn)行了初步評價(jià)。由于該方法不需要緩沖液添加劑和樣品預(yù)富集,為無創(chuàng)體液中低分子量醛的痕量分析提供了一種潛在的新方法。本論文第二個(gè)工作制備了一種以D-組氨酸(D-His)為手性碳中心的D-His-ZIF-8納米材料,通過修飾中空纖維膜,實(shí)現(xiàn)了中空纖維膜液相微萃取(HF-LPME)技術(shù)對手性氨基酸模型分子的有效純化與選擇性富集。實(shí)驗(yàn)中著重探討了各富集參數(shù)的條件優(yōu)化,在手性材料濃度為0.025 mg/mL,支撐液膜為磷酸三丁酯,外液為8 mL(pH=3.00)的鹽酸溶液,內(nèi)液為50 mM的NaOH溶液,萃取溫度為25℃,攪拌速度為600 rpm,萃取時(shí)間為60 min的條件下,對目標(biāo)物的富集倍數(shù)達(dá)到了640倍,且對D-型氨基酸表現(xiàn)出較高的富集效率。所得富集液可直接進(jìn)行CE-LIF分析。該方法已成功用于人體唾液和EBC樣品中手性Ser和Arp的分離分析。該方法無需再解吸,有效地簡化了預(yù)處理環(huán)節(jié),為復(fù)雜樣品基質(zhì)中手性痕量目標(biāo)物的分離檢測提供了一種簡便、靈敏的新方法,在生物樣品分析領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。本論文第三個(gè)工作制備了一種基于β-CD及其衍生物修飾的量子點(diǎn)(QDs)復(fù)合材料,并將其加入運(yùn)行緩沖液中作為假固定相,在CE-LIF系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)了手性模型化合物的分離分析。實(shí)驗(yàn)著重考察了QDs復(fù)合材料濃度、運(yùn)行緩沖液pH值及濃度對手性化合物分離分析的影響。所測分析物的日間和日內(nèi)重現(xiàn)性良好,峰面積、遷移時(shí)間和分離度的RSDs分別為2.7-8.1%、0.7-3.9%和1.5-3.8%。通過結(jié)合能和結(jié)合常數(shù)的理論計(jì)算,進(jìn)一步驗(yàn)證了QDs復(fù)合材料與目標(biāo)物的相互作用機(jī)制。該方法已成功地應(yīng)用于中草藥兒茶中有效成分兒茶素和表兒茶素的分析,回收率為92.2-108%。通過調(diào)整QDs的表面修飾,QDs復(fù)合材料的制備策略有望適用于更多對映體,特別是缺乏適當(dāng)衍生試劑的化合物的分離分析,因此,該策略為CE分析中基于熒光檢測的手性拆分提供了一種新的選擇。本論文第四個(gè)工作以牛血清蛋白復(fù)合ZIF-8(BSA@ZIF-8)納米材料為固定相,制備了一種新型手性開管柱(OT),利用小型化毛細(xì)管電色譜-安培檢測(mini-CEC-AD)聯(lián)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了九組模型分子(一組同系物、三組結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、兩組位置異構(gòu)體和三組對映異構(gòu)體)的分離檢測。首先,在制備ZIF-8納米材料的基礎(chǔ)上,對不同大小的ZIF-8納米粒子及其與BSA復(fù)合后修飾的OT柱進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)表征。然后,利用mini-CEC-AD聯(lián)用系統(tǒng),著重考察了復(fù)合材料中ZIF-8濃度、BSA濃度、運(yùn)行緩沖液pH值及濃度對手性化合物分離的影響。在分離性能和穩(wěn)定性評價(jià)的基礎(chǔ)上,該方法已成功應(yīng)用于中藥麻黃中麻黃堿和偽麻黃堿的含量測定。以鹽酸為樣品稀釋劑時(shí),檢測限達(dá)1.5-2.0 ng/mL(S/N=3),回收率為85.1-106%。所制備的OT柱具有制備簡單、高效、環(huán)境友好等特點(diǎn),并且具有較好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,為手性藥物拆分特別是中藥活性成分分析提供了一種簡便的分析方法。本論文第五個(gè)工作制備了一種以L-組氨酸(L-His)為手性碳中心的L-His-ZIF-8材料修飾的新型手性O(shè)T柱,基于mini-CEC-AD聯(lián)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了六組手性模型分子(一組氨基酸、兩組藥物和三組神經(jīng)遞質(zhì)對映體)的拆分。首先,在制備手性L-His-ZIF-8納米材料的基礎(chǔ)上,對L-His-ZIF-8納米材料進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)表征。然后,利用mini-CEC-AD聯(lián)用系統(tǒng),著重考察了手性材料的濃度、運(yùn)行緩沖液pH值及濃度等條件對手性化合物分離的影響。在優(yōu)化條件下,以沙丁胺醇為手性模型分子,分析物遷移時(shí)間和分離度的日內(nèi)、日間和柱間的RSD小于6.7%,初步測試結(jié)果表明所制備的OT柱具有較好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。該方法已成功應(yīng)用于實(shí)際藥物的手性純度分析,并為手性化合物的快速拆分提供了一種潛在的新方法。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：O658.9;TQ460.72;R284.1
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 毛細(xì)管電泳概述
    第二節(jié) 手性選擇劑在手性拆分中的應(yīng)用
    第三節(jié) 中空纖維膜液相微萃取研究新進(jìn)展
    第四節(jié) 本論文的研究目的及意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 基于CE-LIF對呼出氣冷凝物中醛代謝物的分析方法研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
    3.結(jié)果與討論
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于D-His-ZIF-8-HF-LPME與 CE-LIF聯(lián)用技術(shù)對手性氨基酸的分析方法研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
    3.結(jié)果與討論
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 基于Β-CD@QDs假固定相的CE-LIF聯(lián)用技術(shù)在手性拆分中的方法研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
    3.結(jié)果與討論
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 基于BSA@ZIF-8-OT柱的Mini-CEC-AD聯(lián)用技術(shù)在手性拆分中的方法研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
    3.結(jié)果與討論
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第六章 基于同手性ZIF-8-OT柱的Mini-CEC-AD聯(lián)用技術(shù)在手性拆分中的方法研究
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)部分
    3.結(jié)果與討論
    4.結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
    1.工作總結(jié)
    2.工作展望
附錄:博士期間發(fā)表論文情況
致謝

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