本文關(guān)鍵詞：微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的優(yōu)化及其與毛細(xì)管液相分離體系聯(lián)用及在藥物分析中的應(yīng)用

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【摘要】：毛細(xì)管液相分離技術(shù)主要包括毛細(xì)管高效液相色譜法(CLC)、毛細(xì)管電泳(CE)和毛細(xì)管電色譜(CEC)等。加壓毛細(xì)管電色譜(p CEC)正是毛細(xì)管液相分離系統(tǒng)的一種典型代表,它集合了毛細(xì)管高效液相色譜(CHPLC)與毛細(xì)管電泳的雙重分離機(jī)理,既具有高柱效、高分辨度、高選擇性的分離特性,又擁有準(zhǔn)確定量和梯度洗脫的優(yōu)勢(shì),在生命科學(xué)、藥物分析、食品化工以及環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域都受到了廣泛關(guān)注。目前,適用于加壓毛細(xì)管電色譜的檢測(cè)器有紫外,激光誘導(dǎo)熒光,電化學(xué),質(zhì)譜等。較常規(guī)液相色譜法,尚缺乏一種通用型檢測(cè)器。自上世紀(jì)六七十年代開始,隨著高效液相色譜分離技術(shù)迅速的發(fā)展,推動(dòng)了蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)的作為一種通用型檢測(cè)器的研制。它的通用性特征表現(xiàn)在不依賴物質(zhì)結(jié)構(gòu)或光學(xué)特性,適用于檢測(cè)一切揮發(fā)性低于流動(dòng)相的物質(zhì)。由于蒸發(fā)光散射檢測(cè)器在色譜峰展寬方面貢獻(xiàn)極小,且較小流量的色譜洗脫液霧化后更易蒸發(fā),非常適合用于毛細(xì)管微分離體系的檢測(cè)。因而將其發(fā)展為適用加壓毛細(xì)管電色譜的通用型檢測(cè)器具有非常大的意義。蒸發(fā)管散射檢測(cè)器主要適用于常規(guī)高效液相色譜儀,而與毛細(xì)管液相分離系統(tǒng)洗脫液微升至納升級(jí)的流量不匹配。本課題組致力于適用于加壓毛細(xì)管電色譜的微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(μELSD)的研制和優(yōu)化研究,已初步研制成功了微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器,并搭建其與加壓毛細(xì)管電色譜聯(lián)用平臺(tái)。本研究主要對(duì)μELSD的微流霧化、蒸發(fā)、鞘流和光散射檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化,相對(duì)先前儀器的性能得到顯著提高。搭建的μELSD與p CEC聯(lián)用平臺(tái)進(jìn)行川貝枇杷糖漿中六種活性成分(桔梗皂苷D、貝母辛、齊墩果酸、西貝堿、貝母甲素和貝母乙素)的含量測(cè)定,充分驗(yàn)證了p CEC-μELSD聯(lián)用儀的實(shí)用性。μELSD的研制和優(yōu)化為p CEC、CLC、CEC、CE等毛細(xì)管液相分離體系開辟了更廣闊的應(yīng)用空間。本論文共分為五章,主要內(nèi)容包括:第一章綜述了蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的基本構(gòu)造、工作原理及優(yōu)勢(shì)應(yīng)用。其次總結(jié)了毛細(xì)管分離系統(tǒng)及與相關(guān)檢測(cè)器聯(lián)用研究。此外,對(duì)川貝枇杷糖漿,藥理作用以及其有效成分的分析方法研究進(jìn)行了背景介紹。第二章分別對(duì)微流霧化和蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化考察。首先進(jìn)行了霧化系統(tǒng)中霧化噴嘴內(nèi)徑和霧化噴針壁厚的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,霧化噴嘴內(nèi)徑由470μm降低至370μm,葡萄糖樣品色譜峰的拖尾因子由3.6顯著降為1.2,霧化載氣流速也由原來(lái)的2.0 L/min降至0.25 L/min,樣品信號(hào)值提高約5倍左右;其次對(duì)霧化噴嘴部位霧化載氣流場(chǎng)進(jìn)行了CFD模擬,驗(yàn)證了噴嘴優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性,并提示應(yīng)進(jìn)行霧化蒸發(fā)管內(nèi)徑的優(yōu)化;接著進(jìn)行了蒸發(fā)管內(nèi)徑的優(yōu)化,驗(yàn)證了CFD模擬給與的啟示,小內(nèi)徑(8 mm)的蒸發(fā)管會(huì)造成霧化后的氣溶膠顆粒對(duì)蒸發(fā)管壁的撞擊,引起較大的基線噪聲,信號(hào)響應(yīng)降低,優(yōu)化出最佳的蒸發(fā)管內(nèi)徑在12 mm左右;采用電阻絲纏繞加熱結(jié)合PID溫控裝置,使蒸發(fā)加熱更均勻、快速、準(zhǔn)確,且適宜在較低溫度下進(jìn)行蒸發(fā),可進(jìn)行半揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的分析檢測(cè),拓寬了微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的應(yīng)用范圍。第三章進(jìn)行了鞘流裝置和光散射池的優(yōu)化。重新設(shè)計(jì)了適用于微分離體系的鞘流結(jié)構(gòu),優(yōu)化的最佳鞘流流速為0.5 L/min,顯著提高了樣品信噪比,改善樣品峰形,提升儀器穩(wěn)定性。進(jìn)行了激光光源功率的考察,隨著激光功率的變大基線噪聲和信號(hào)響應(yīng)值成正比;重新設(shè)計(jì)并考察了斜面光阱,可顯著降低儀器背景吸收,拓寬其線性范圍。第四章搭建了p CEC-μELSD聯(lián)用分析平臺(tái),并對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)和應(yīng)用研究。本章考察了μESLD適用的毛細(xì)管分離體系液體流量范圍在0.1~2.0μL/min,6針重復(fù)進(jìn)樣的峰面積RSD值1%,葡萄糖樣品在0.1~20 ng范圍內(nèi)線性良好,檢測(cè)限為100 pg;驗(yàn)證了μELSD對(duì)色譜展寬無(wú)影響,不會(huì)造成色譜柱柱效的損失,因而十分適宜與毛細(xì)管分離體系的聯(lián)用。進(jìn)行了p CEC-μELSD聯(lián)用測(cè)定川貝枇杷糖漿中6種有效成分(桔梗皂苷D、貝母辛、齊墩果酸、西貝素、貝母甲素和貝母乙素)的含量檢測(cè)和方法學(xué)驗(yàn)證。采用C18毛細(xì)管色譜柱(EP-150-15-3-C18),優(yōu)化出最佳的分析條件為:流動(dòng)相A為乙腈,流動(dòng)相B為10 mmol·L-1甲酸-三乙胺水溶液(p H 11.0),梯度洗脫(0~5min,30%~40%A;5.01~15 min,60%~90%A),柱流速為1.02μL·min-1,施加電壓為+10 k V,霧化載氣流速為0.4 L·min-1,蒸發(fā)溫度為40℃。川貝枇杷糖漿中6種有效成分可在10 min內(nèi)得到分離檢測(cè),6種有效成分的線性范圍可達(dá)4個(gè)數(shù)量級(jí),檢出限均在pg水平,加樣回收率為97.9%~103.0%。所建立的p CEC-μELSD聯(lián)用方法精密度、重復(fù)性和穩(wěn)定性良好,且簡(jiǎn)便、快速、可靠,充分展現(xiàn)出了所構(gòu)建的p CEC-μELSD聯(lián)用系統(tǒng)在分析測(cè)定復(fù)雜中藥中各種有效成分含量的優(yōu)勢(shì)。第五章對(duì)論文進(jìn)行了總結(jié)并展望了該技術(shù)的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器 加壓毛細(xì)管電色譜 川貝枇杷糖漿 貝母生物堿 齊墩果酸 桔梗皂苷D
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R917
【目錄】：

• 摘要5-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 前言16-29
• 1.1 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器介紹16-22
• 1.1.1 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的儀器構(gòu)造及原理16-20
• 1.1.1.1 霧化理論17-18
• 1.1.1.2 蒸發(fā)原理18-19
• 1.1.1.3 光散射檢測(cè)原理19-20
• 1.1.2 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的優(yōu)勢(shì)比較20-21
• 1.1.3 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器在藥物分析中的應(yīng)用21-22
• 1.2 毛細(xì)管液相分離系統(tǒng)的研究進(jìn)展22-25
• 1.2.1 毛細(xì)管液相分離系統(tǒng)簡(jiǎn)介22-23
• 1.2.2 毛細(xì)管液相分離系統(tǒng)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)介紹23-25
• 1.2.2.1 紫外檢測(cè)23
• 1.2.2.2 熒光檢測(cè)23-24
• 1.2.2.3 電化學(xué)檢測(cè)24
• 1.2.2.4 示差折光檢測(cè)24
• 1.2.2.5 其他檢測(cè)技術(shù)24-25
• 1.3 川貝枇杷糖漿25-27
• 1.3.1 川貝枇杷糖漿簡(jiǎn)介25-26
• 1.3.2 川貝枇杷糖漿的藥理作用26
• 1.3.3 檢測(cè)技術(shù)26-27
• 1.4 本文研究的意義及內(nèi)容27-29
• 第二章 微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器微流霧化和蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化29-42
• 2.1 研究背景29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分30-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器、材料及試劑30
• 2.2.2 樣品溶液的配制30-31
• 2.2.3 色譜條件31
• 2.3 結(jié)果與討論31-41
• 2.3.1 微流霧化系統(tǒng)31-35
• 2.3.1.1 微流霧化噴嘴內(nèi)徑的優(yōu)化32-34
• 2.3.1.2 薄壁霧化噴針的優(yōu)化34-35
• 2.3.2 微流霧化系統(tǒng)CFD模擬35-38
• 2.3.3 微流蒸發(fā)系統(tǒng)38-41
• 2.3.3.1 蒸發(fā)管內(nèi)徑的優(yōu)化38-39
• 2.3.3.2 溫控系統(tǒng)的優(yōu)化39-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 微型蒸發(fā)光散射檢測(cè)器鞘流裝置和檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化42-54
• 3.1 研究背景42-43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器、材料及試劑43
• 3.2.2 樣品溶液的配制43
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法43-44
• 3.3 結(jié)果與討論44-53
• 3.3.1 鞘流裝置的重新設(shè)計(jì)44-45
• 3.3.2 鞘流影響的考察45-47
• 3.3.3 激光光源的考察47-48
• 3.3.4 光阱的優(yōu)化48-49
• 3.3.5 儀器整機(jī)性能評(píng)價(jià)49-52
• 3.3.6 色譜峰展寬考察52-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 加壓毛細(xì)管電色譜-微流蒸發(fā)光散射檢測(cè)器聯(lián)用系統(tǒng)的構(gòu)建及其應(yīng)用于川貝枇杷糖漿中6種活性成分的測(cè)定54-68
• 4.1 研究背景54-55
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分55-56
• 4.2.1 儀器、試劑與材料55
• 4.2.2 對(duì)照品儲(chǔ)備液的制備55
• 4.2.3 供試品溶液的制備55-56
• 4.2.4 陰性樣品溶液的制備56
• 4.2.5 pCEC-μELSD分析條件56
• 4.3 結(jié)果與討論56-66
• 4.3.1 pCEC-μELSD聯(lián)用平臺(tái)的構(gòu)建56-57
• 4.3.2 流動(dòng)相體系的選擇57-59
• 4.3.2.1 流動(dòng)相pH的選擇58-59
• 4.3.2.2 添加劑濃度的選擇59
• 4.3.3 pCEC施加電壓的研究59-60
• 4.3.4 μELSD檢測(cè)條件的確定60-62
• 4.3.4.1 載氣流速的確定61-62
• 4.3.4.2 蒸發(fā)溫度的確定62
• 4.3.5 方法學(xué)的考察62-66
• 4.3.5.1 線性關(guān)系62-63
• 4.3.5.2 精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性63-64
• 4.3.5.3 專屬性實(shí)驗(yàn)64-65
• 4.3.5.4 加樣回收率實(shí)驗(yàn)65-66
• 4.3.6 樣品含量的測(cè)定66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)研究成果72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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本文編號(hào)：951880