药物质量控制中现代分析方法的进展.ppt

第二十一章 药物质量控制中现代分析方法的进展 第一节 毛细管电泳分析法 一、简介 1 、定义： 在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电 场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的 电极方向迁移的现象，称之为 电泳 。 1981 年， Jorgenson 和 Luckas ，用 75 μ m 内径石英毛 细管进行电泳分析，柱效高达 40 万 /m ，促进电泳技术发 生了根本变革，迅速发展成为可与 GC 、 HPLC 相媲美的崭 新的分离分析技术 —— 高效毛细管电泳 。 2 、 HPCE 的优点： (1) 毛细管中心与外界的距离很短，电泳产生的焦耳热 很快被散去，有效防止电泳条带的扩散。 (2) 分析速度快、分离效率高 (3) 电极液用量少，不破坏生物样品，检测灵敏度高， 用激光诱导荧光检测器灵敏度可达 10 -19 g (4) 结构简单，操作方便，自动化程度高。 二、毛细管电泳仪 三、主要分离模式 1 、 毛细管区带电泳 主要用于离子状态存在的样品 （ 1 ）分离原理 几个基本概念： ? 偶电层 (Electric Double Layer ，简称 EDL) ? 电渗流 ：在高电压下，由于液固界面的双电层的存在，组成 扩散层的阳离子向负极移动，导致毛细管中的溶液整体向负 极移动。这种现象称为电渗流，用 EOF 表示 , 其速度表示为 ? eo 表示。 ? 电泳淌度 ：溶质在给定缓冲溶液中，单位时间在单位电场下 移动的距离。用 ? ep 表示，其速度用 ? ep 表示。 ? 表观淌度 μ ap ：实际测得的电泳有效淌度和电渗流淌度 的矢量和 μ ap = μ ef + μ EOF ? 表观迁移速度 ：离子在实际分离过程中的迁移速度 ν ap= μ ap ? E （ 2 ）各种电性离子在毛细管柱中的迁移速度为 ： ν + = ν 电渗流 + ν +ef 阳离子运动方向与电渗流 一致 ； ν - = ν 电渗流 - ν -ef 阴离子运动方向与电渗流 相反 ； ν 0 = ν 电渗流 中性粒子运动方向与电渗流 一致 ； 2 、 胶束电动毛细管色谱（ MECC ） 主要用于电中性物质的分离 ? 分离原理：在缓冲溶液中加入离子型表面活性 剂，形成胶束，被分离的物质的水和胶束两相 分配，各溶质因分配系数差异而被分离 ? 3 、 毛细管凝胶电泳（ CGE ） 是毛细管自由溶液区带电泳派生出的一种电 泳方式 ，用多孔性的凝胶或其它筛分剂作 介质，网状结构，按分子的大小分离。 主要 用于分析蛋白质、 DNA 等生物大分子 。 4 、毛细管等速电泳 5 、毛细管等点聚焦电泳 6 、 毛细管电色谱（ CEC) CE 与 HPLC 的有机结合。 CEC 可看成是 CZE 的 空毛细管被色谱固定相填充、涂布或键和的 结果，在毛细管两端加高压直流电压，以电 渗流代替高压泵推动流动相。 第二节 质谱（ M ass Spectrum , MS ） 定义：质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按 质荷比 (M ／ Z) 大小进行分离并记录其信息的分析方法。 第二节 超高效液相色谱及其应用 一、超高效液相色谱 （ ultra performance liquid chromatography, UPLC) 一种 基于小颗粒填料 的液相色谱技术。 ? 要求：高效快速的分析 ? 对液相色谱技术的要求也不 断提高，单从技术角度的改进 已经不行，或者说必须从理论 高度对液相色谱重新认识。由 此， UPLC （超高效液相色谱） 概念得以提出，将 HPLC 的极限 作为自己的起点。 二、理论基础 ? 在高效液相色谱速率理论中， Van Deemter 方程 式的简化表达式： ? 如果仅考虑固定相的粒度 对 的影响，其简化方 程式可表达为： 首先颗粒度越小柱效越高；其次每个颗粒度尺寸有自己的最佳柱效的流速；最后， 更小的颗粒度使最高柱效点向更高流速（线速度）方向移动，而且有更宽的线速度 范围。所以 降低颗粒度不但提高柱效，同时也提高速度 。使用更高的流速会受到色 谱柱填料耐压及仪器耐压的限制。反之，如果不用到最佳流速，小颗粒度填料的高 柱效就无法体现。另外，更高的柱效需要更小的系统体积（死体积）、更快的检测 速度等一系列条件的支持，否则小颗粒度填料的高柱效同样无法充分体现。 要真正创建一个全新的分离科学领域 － UPLC ，必须 解决以下问题 ： 1 ）要解决小颗粒填料的耐压问题，第二要解决小颗粒 填料的装填问题，包括颗粒度的分布以及色谱柱的结 构。 2 ）高压溶剂输送单元（超过 15000psi ）。 3 ）完善的系统整体性设计，降低整个系统的体积，特 别是死体积。并解决超高压下的耐压及渗漏问题。 4 ） 快速自动进样器，降低进样的交叉污染。