毛细管电泳及其在线富集技术在体液代谢物分析中的研究
任海霞
Subtype理学博士
Thesis Advisor蒋生祥
2013-11-26
Degree Grantor中国科学院大学
Department中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室
Degree Discipline分析化学
Keyword体液 直接进样 等速电泳 理化参数 仿真 Body Fluids Direct Injection Isotachophoresis Physiochemical Parameters Simulation
Abstract毛细管电泳(CE)作为一种强有力的分析手段,具有高效、快速、溶剂消耗少的优点,已被广泛应用于体液中代谢物的分离分析。然而,由于其光程太短、样品量太少,限制了检测灵敏度。幸而CE 在线富集技术可以大大改进灵敏度。虽然CE 的电堆积技术操作灵活、模式多样、富集倍数高,但因体液基质本身的复杂性,体液样品的直接检测具有很大的挑战性。
分析物本身的性质决定了其迁移和分离选择性。计算机仿真是预测迁移时间、动态评估电分离及富集方法的一种有力工具。电泳仿真软件在选择合适的分离富集体系方面非常有用。当然,其前提是已知分析物的理化参数。因而测定分析物的离解常数、极限电泳淌度等理化参数是十分必要的。
本论文在深入调研的基础上,研究了尿液和唾液样品的直接检测方法;指出目前CE 测定化合物理化参数方法的不足,并提出改进办法;利用电泳仿真软件对在线富集机理进行了详细的讨论。
第一章,介绍了几种常见体液、体液代谢物分析的意义和方法,概述了毛细管电泳及其富集技术的原理,介绍了电泳仿真软件,总结了毛细管电泳电堆积技术在体液代谢物分析中的应用。
第二章,在pH 1.8 ~ 11.0 利用区带电泳测定了硝基酪氨酸和氯酪氨酸的极限淌度和pKa。分别采用熔融石英(pH 3.00 ~ 11.00)以及阳离子聚合物离子液体修饰的毛细管(pH 1.80 ~ 4.00)按pH 范围分段测定。因分析物与毛细管柱内壁同电荷时的静电排斥作用,管内吸附将大大减弱。进一步利用一个简单模型替代常用的经验参数,除了极限淌度和pKa,还可计算水合离子直径。所得数据输入软件Peakmaster 5.2 后,模拟电泳图与实验结果有很好的一致性。
第三章,建立了瞬时等速电泳在线富集尿液中的3-硝基酪氨酸的方法,并借助仿真软件Simul 5 探讨了其富集机理。该法无需样品预处理,尿中的氯离子作为前导离子,电泳时自动发生样品自聚焦。比较了毛细管区带电泳(CZE)和胶束电动色谱(MEKC)模式下的自聚焦效应:在最佳条件下,后者的柱效更高(达1 000 0000),灵敏度提高4 倍,尿液中3-硝基酪氨酸的最低检测限为0.07 mM。
第四章,在强电渗流条件下,利用场放大进样-等速电泳堆积技术测定唾液中的五种阴离子:Br-、I-、NO2-、NO3-和SCN-。在最佳的实验条件下,虽然标准溶液的灵敏度能提高一万倍以上,但由于纯净水和蒸馏水中都有NO2-和NO3-,严重干扰测定结果,这二者无法在此条件下定量。这就需要采用低稀释倍数的唾液来测定,但这时有明显的基质效应。故而引入标准加入法来测定唾液中的阴离子,而由于进样歧视和高稀释倍数所引起的误差,外标法并不适于实际样品分析。体液的直接检测,大大缩短了分析时间,有助于实现样品的高通量分析;测定理化参数所用的方法,具有一定范围的普适性,可用于其他代谢物、多肽及生物大分子理化参数的测定;电泳仿真软件有助于电泳条件的选择,指导实验方向,阐释分离机理。
Funding Project药物分离材料研究组
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.licp.cn/handle/362003/6511
Collection中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
任海霞. 毛细管电泳及其在线富集技术在体液代谢物分析中的研究[D]. 中国科学院大学,2013.
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