华中农业大学：《农药分析》课程教学资源（PPT课件讲稿）高效毛细管电泳在农药分析中的应用

高效毛细管电泳在农药分析中的应用 理学院化学系 刘志勇 武汉430070

高效毛细管电泳在农药分析中的应用 理 学 院 化 学 系 刘志勇 武汉430070

毛细管简介 ●电泳作为一种分离工具已有近百年历史。1937年瑞 典科学家 Arne tise|us首次采用电泳分离技术从人 的血清中分离出白蛋白α一球蛋白、β—球蛋白的 γ—球蛋白。由此而获得1948年的诺贝尔奖。为了 克服电泳产生自热而使分离效率不高等问题,1967 年 Hjerten提出在强电场作用高,3m直径的毛细管 内进行自由溶液的区带电泳(CE),开始了毛细管电 泳仪的发展历程。直到1989年2月第一届国际毛细管 电泳学术研讨会召开,全球仪器供应商才推出第 批商品化的高效毛细管电泳仪。进入90年代,高效 毛细管电泳分析技术已进入成熟高速发展期。与传 统的色谱分离技术(如HPLC、GC等)的检测、数据处 理全自动进样完美地结合起来,形成了一种新的高 效分离技术

毛细管简介 ⚫ 电泳作为一种分离工具已有近百年历史。1937年瑞 典科学家Arne Tisellus首次采用电泳分离技术从人 的血清中分离出白蛋白α—球蛋白、β—球蛋白的 γ—球蛋白。由此而获得1948年的诺贝尔奖。为了 克服电泳产生自热而使分离效率不高等问题，1967 年Hjerten提出在强电场作用高，3mm直径的毛细管 内进行自由溶液的区带电泳(CZE)，开始了毛细管电 泳仪的发展历程。直到1989年2月第一届国际毛细管 电泳学术研讨会召开，全球仪器供应商才推出第一 批商品化的高效毛细管电泳仪。进入90年代，高效 毛细管电泳分析技术已进入成熟高速发展期。与传 统的色谱分离技术(如HPLC、GC等)的检测、数据处 理全自动进样完美地结合起来，形成了一种新的高 效分离技术

高效毛细管电泳是一种迅速发展的分离 技术,其最大优点是分析时间短,效率 和分离度高,柱效率常常超过1d的理论 板数,而且样品及试剂的用量少,因而 应用范围广泛

⚫ 高效毛细管电泳是一种迅速发展的分离 技术，其最大优点是分析时间短，效率 和分离度高，柱效率常常超过1d的理论 板数，而且样品及试剂的用量少，因而 应用范围广泛

毛细管电泳仪的主要优点 灵敏度一般紫外检测器检测限在10 1310-15之间,荧光检测可达10-1910 21m01。高分辩:峰分离效率超过l百万理 论塔板数,一般可达上万。速度快:许 多分析在10m阶内完成,有的可在60s内 完成。进样量少:一般只需几毫微升, 比其它分离方法需要更少样品制备量。 运行成本低:一般只需要长期使用的毛 细管和几毫升的可自配的缓冲液

毛细管电泳仪的主要优点 ⚫ 高灵敏度 一般紫外检测器检测限在10- 13—10-15之间，荧光检测可达10-19—10- 21m01。高分辩：峰分离效率超过l百万理 论塔板数，一般可达上万。速度快：许 多分析在10m阶内完成，有的可在60s内 完成。进样量少：一般只需几毫微升， 比其它分离方法需要更少样品制备量。 运行成本低：一般只需要长期使用的毛 细管和几毫升的可自配的缓冲液

电泳分离方式运用分类 ●毛纫管区带电泳(CzE) ●毛细管凝胶电泳(CGE) ●毛细管等速聚焦电泳(ITP) ●毛纫管等电聚焦电泳(|EF) ●毛纫管胶束电动力学电泳MECC)

电泳分离方式运用分类 ⚫ 毛纫管区带电泳(CzE) ⚫ 毛细管凝胶电泳(CGE) ⚫ 毛细管等速聚焦电泳(ITP) ⚫ 毛纫管等电聚焦电泳(IEF) ⚫ 毛纫管胶束电动力学电泳(MECC)

21世纪毛细管电泳技术及应用发展趋势 毛细管电泳检测技术的发展 ●就毛细管电泳而言,极细的毛细管内径带来了 很高的分离效能,但同时也给样品组分的检测 带来困难,对检测技术相应提出了较高的要求。 如何增加检测器的灵敏度,同时又不造成明显 的区带展宽,一直是C技术发展中的一个至关 重要的问题,迄今为止,已有许多检测技术与 CE联用,在不同的实际应用领城中发挥作用

21世纪毛细管电泳技术及应用发展趋势 ⚫ 就毛细管电泳而言，极细的毛细管内径带来了 很高的分离效能，但同时也给样品组分的检测 带来困难，对检测技术相应提出了较高的要求。 如何增加检测器的灵敏度，同时又不造成明显 的区带展宽，一直是CE技术发展中的一个至关 重要的问题，迄今为止，已有许多检测技术与 CE联用，在不同的实际应用领域中发挥作用。 毛细管电泳检测技术的发展

毛细管电泳分离模式的发展 ●毛细管电泳按分离介质和分离原理不同,存在 多种操作模式,各种模式的分离机理是不相同 的。如今的毛细管电泳不再仅仅局限于分离荷 电的大分子粒子,也适合分离阳离子、阴离子 以及中性分子

毛细管电泳分离模式的发展 ⚫ 毛细管电泳按分离介质和分离原理不同，存在 多种操作模式，各种模式的分离机理是不相同 的。如今的毛细管电泳不再仅仅局限于分离荷 电的大分子粒子，也适合分离阳离子、阴离子 以及中性分子

高效毛细管电泳在农药分析中的应用 手性化合物分离 大量研究表明,生命活动与生物分子的手性密 切相关。构成生物体的基本物质如氨基酸都是 L型、糖类化合物都是D型,在很多手性药物 中.其中一个映体具有明显的药理作用,另 个则可能低效或无效,甚至可能有毒副作用。 近年来以美国食品药物管理局(FDA为代表的 各国管理机构的一些限制性规定对药物进行手 性拆分和发展手性技术起了极大的促进作用, 而毛细管电泳具有分离效率高,分离模式多 手性样品和试剂消耗量少,操作简单和分析速 度快等特点,是一门特别适于手性分离研究的 技术

高效毛细管电泳在农药分析中的应用 ⚫ 大量研究表明，生命活动与生物分子的手性密 切相关。构成生物体的基本物质如氨基酸都是 L型、糖类化合物都是D型，在很多手性药物 中．其中一个映体具有明显的药理作用，另一 个则可能低效或无效，甚至可能有毒副作用。 近年来以美国食品药物管理局(FDA)为代表的 各国管理机构的一些限制性规定对药物进行手 性拆分和发展手性技术起了极大的促进作用， 而毛细管电泳具有分离效率高，分离模式多， 手性样品和试剂消耗量少，操作简单和分析速 度快等特点，是一门特别适于手性分离研究的 技术。 手性化合物分离

●自HPCE使用以来,人们开始使用HPCE对手性 农药的分离分析研究。目前无论在理论研究 还是在实际应用方面都有了很大的进步。现 阶段主要是用环糊精(CDs)来分离大多数手性 农药。HPCE可以用来测定消旋体中两种对映 体的比例及各自含量,如 hexobarbital、2甲 4氯丙酸( mecoprop)、粉哇醇( flutriafol 等。HPCE分析手性农药与HPLC法相比,HPCE 使用成本低:(1)不需要用昂贵液谱手性柱, 而只需在流动相中加入一点点配制毫摩尔(m m0I)浓度的环糊精;(2)不需要象HPLC使用大 量不同性质的手性柱;(3)分析速度快;(4)方 法易建立

⚫ 自HPCE使用以来，人们开始使用HPCE对手性 农药的分离分析研究。目前无论在理论研究 还是在实际应用方面都有了很大的进步。现 阶段主要是用环糊精(CDs)来分离大多数手性 农药。HPCE可以用来测定消旋体中两种对映 体的比例及各自含量，如hexobarbital、2甲 4氯丙酸(mecoprop)、粉哇醇( flutriafol) 等。HPCE分析手性农药与HPLC法相比，HPCE 使用成本低:(1)不需要用昂贵液谱手性柱， 而只需在流动相中加入一点点配制毫摩尔(m m 0l)浓度的环糊精;(2)不需要象HPLC使用大 量不同性质的手性柱;(3)分析速度快;(4)方 法易建立

毛细管电泳在农药定量分析中的研究 毛细管电泳(GC)在农药分析中具有高效 使用简单方便、重复性好、定量准确(采 用内标物)、定性准确〔易与质谱联用〕 等优点,在农药分析中起着重要的作用

毛细管电泳在农药定量分析中的研究 ⚫ 毛细管电泳(GC)在农药分析中具有高效、 使用简单方便、重复性好、定量准确(采 用内标物)、定性准确〔易与质谱联用〕 等优点，在农药分析中起着重要的作用