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提高毛细管电泳灵敏度的新方法研究

董亚蕾  
【摘要】:高效毛细管电泳(High performance capillary electrophoresis, HPCE)具有分离效率高、分析速度快、运行成本低、样品用量少等优点,在分离科学尤其是生物大分子和微环境样品微量组分的分离测定中得到了广泛关注和迅猛发展,已成为一种重要的现代分离分析技术。但是,CE的进样量仅为纳升级,检测光程一般为几十微米,导致其灵敏度低于液相色谱。因此,发展有效的方法提高CE的灵敏度已成为毛细管电泳的一个重要研究方向。鉴于此,本学位论文在前人工作基础上,围绕提高CE的灵敏度,开展了以下创新性研究工作: 1.将大量样品电动堆积技术与甲醇辅助胶束坍塌诱导的MSS (micelle to solvent stacking)富集技术相结合,建立了一种新的富集技术。该技术可显著提高CE的灵敏度,并可用于富集分离尿液中的小檗碱和茶碱。 2.以NBD-F为衍生试剂,建立了在柱衍生-MEKC-LIF (micellar electrokinetic chromatography-laser induced fluorescence)新方法,并首次将其用于灵敏、快速测定牛奶、奶粉、乳制品饮料和豆浆粉中的羟脯氨酸,据此可判断乳制品中是否含有皮革水解物。 3.制备了可用于CE样品前处理的胍基修饰的磁性纳米颗粒。该纳米颗粒可选择性萃取和富集蛋白质混合溶液中的牛血清白蛋白,显著提高了CE检测牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)的灵敏度。 4.合成了氧化石墨烯-四氧化三铁复合纳米材料,考察了将其作为CE样品前处理中固相萃取吸附剂对葡萄糖氧化酶(glucose oxidase, GOx)进行选择性富集的可行性,提高了CE检测葡萄糖氧化酶的灵敏度。 本论文共分为六章: 第一章:对提高毛细管电泳检测灵敏度的方法进行了综述,重点介绍了近年来CE在线富集技术和萃取技术的研究进展和发展趋势。 第二章:将大量样品电动进样堆积技术与甲醇辅助胶束坍塌诱导的MSS技术有机结合,建立了一种新型在线联合富集方法。对方法的富集原理进行了探讨,考察了影响富集效率的各个因素。该方法对小檗碱和茶碱的富集倍数分别为6400和630,塔板数分别为2.9×106/m和6.5×105/m。该方法已成功用于尿液中小檗碱和茶碱的测定。 第三章:以NBD-F为衍生试剂,建立了一种检测乳制品中皮革标记物羟脯氨酸的在柱衍生-MEKC-LIF新方法。该方法可以在7min内完成电泳分离过程,检测限为1.6±0.5ng/mL,已成功用于奶粉、牛奶、乳制品饮料和豆浆粉中羟脯氨酸的检测。 第四章:首次合成了胍基修饰的磁性Fe304纳米颗粒,利用透射电镜、X-射线衍射仪、红外光谱仪、振动样品磁量计和ζ电势仪等手段对其形貌和性质进行了表征,探讨了影响吸附和解吸附效率的因素。将此多功能纳米材料作为固相萃取吸附剂进行样品前处理,可使CE检测BSA的灵敏度提高15倍。 第五章:合成了氧化石墨烯-四氧化三铁(GO-Fe3O4)复合纳米材料,利用透射电镜、红外光谱仪和振动样品磁量计对其进行了表征,考察了其作为CE样品前处理中固相萃取吸附剂的可行性。结果表明,该材料可选择性富集GOx,富集倍数为26,藉此可提高CE检测GOx的灵敏度。此外,首次深入研究了GO-Fe3O4复合材料的类过氧化物酶活性,并将其用于H2O2和葡萄糖的比色法测定,拓展了其在生命分析化学领域内的应用。 第六章:结论


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