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磁场固定柱毛细管电色谱的构建和评价

王愈聪  
【摘要】: 磁性物质能够对外磁场做出响应,便于操控,构成了现代磁分离技术的基础。目前,生物磁分离技术正在成为科学研究的一个重要手段。利用外磁场操控微通道中磁性微粒或者磁性标记生物体,从而实现样品处理、分离纯化和检测鉴定的高度集成的新型分析技术的发展受到人们的广泛关注。 毛细管电色谱采用电渗流替代液相色谱中的压力作为流动相的驱动力,改善了分离过程中流动相流型,从而提高了分离柱效。然而,由于传统柱制备技术的局限性,导致气泡产生、毛细管断裂、制备过程复杂等缺点,大大限制了毛细管电色谱这种高分离效率分析方法的发展。 本论文针对毛细管电色谱中存在的问题,利用磁分离技术的优点,将二者有机结合,在制备得到两种新型磁性微球的基础上,发展了一种新型的毛细管电色谱体系,即磁场固定柱毛细管电色谱,并对其体系构建、柱制备技术、分离性能评价及在其它领域中的应用进行了深入的研究。以下是详细内容: 分别采用铁盐浸润法和静电自组装法制备得到磁性微球,并利用扫描电镜、震动样品磁强计、X射线衍射等手段对微球进行表征。结果表明,所得磁性粒子具有粒径均一可控、饱和磁化率高、磁响应性可控、比表面积大和超顺磁等优点,基本满足磁性色谱分离固定相的要求。 利用外加磁场固定色谱填料,构建磁性毛细管电色谱体系,是本论文研究的主题。在传统毛细管电泳仪上,通过在毛细管附近安装磁场装置,构建得到磁性固定柱毛细管电色谱体系,然后通过磁场装置将磁性粒子固定在柱内某一区域,利用压力或者电渗流等作用力形成稳定的固定柱结构。使用该方法分别采用3μm和1μm磁性微球进行固定柱的制备,并进行硫脲和蒽的分离,得到基线分离,其中硫脲绝对塔板高度可达1.91,充分验证了该方法的可行性;对磁性固定柱的制备条件,如受力平衡分析、柱长度的控制、最大耐受流速等进行了理论分析和实验模拟;同时以反相模式为模型,通过改变色谱分离条件,如柱长度、有机相含量、流动相pH值及缓冲液离子强度等条件,对柱分离性能进行考察,采用填充长度7.0 cm柱在最佳分离条件下进行五种中性化合物的分离,得到最低绝对塔板高度为1.64。通过柱重复性的考察,得出该柱柱性能比较稳定。通过对磁性固定柱实际运行过程中的观察,发现该体系对气泡有明显的抑制作用。此外,合成了多种磁性手性固定相和磁性脂质体,可望在磁性固定床电色谱在手性分离领域和磷脂膜药物跨膜转运模拟体系中获得应用。


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