4 研究進展
4.1 柱制備 在CEC中,柱制備是很重要的環節,因為柱性能,如柱重復性、柱壽命、柱效等,是實際應用時最關鍵、最基礎的指標。常用方法是柱內填充固定相顆粒,即填充電色譜柱,主要方式有勻漿填充制備法、拉伸填充制備法、電動填充法。填充柱的柱容量大,但塞子效應、氣泡、填充均勻度也是無法回避的問題。近來發展的開管電色譜柱[17,24]和連續床電色譜柱[13,21,23]有望解決這些不足。
4.2 梯度洗脫[15,25,37,38] Behnke等[37]首次在PEC中利用壓力驅動實現了CEC系統溶劑的梯度洗脫,不僅大大縮短了分析時間,而且分離的柱效和分辨率均有顯著提高,因而能達到梯度模式色譜的高選擇性和電泳分離的高效性。Yan等[38]利用計算機控制電壓系統,對CEC實現了溶劑的梯度洗脫,可避免HPLC梯度洗脫系統的流體脈動和可壓縮性,保證實驗數據的準確性和可靠性。
4.3 CEC-MS偶聯技術[40,41] 通過CEC-MS聯用可以充分發揮2種方法的優勢,進一步進行定性和定量分析,特別對難以分析的復雜組分有重要意義。1995年,Lord等[40]首先實現了CEC-MS偶聯,分離了用其它方法難以分離的染料。最近,Wu[16,17]以及Ding等[18]將CEC與MS聯用分析蛋白、肽、DNA等生物大分子,獲得較理想結果。
5 在藥物分析中的應用
目前CEC主要用于包括多環芳烴在內的芳香族化合物、染料、蛋白、肽、寡聚核苷酸、氨基酸、對映體等,在藥物分析中的應用逐漸增加。對于疏水性強的樣品或電泳淌度相近的離子化合物、對映體,CEC體現出強大的分離能力,并在分析速度、重現性、檢測限、定量方面達到了應用的要求[42]。
5.1 手性分離 CEC進行手性藥物對映體拆分主要有3種方式:(1)非手性固定相結合手性添加劑流動相,手性選擇作用依靠流動相中添加的手性選擇劑產生[3]。(2)手性固定相[3,43~46],固定相上鍵合手性選擇劑,如環糊精、蛋白等。(3)手性分子烙印固定相[12,19],進行記憶性、專一性手性分離。Mayer等[46]在50 μm開管柱內壁涂布鍵合了γ-CD或β-CD的二甲基聚硅氧烷,在中性條件下,較好地分離了NSAIDs(布洛芬、氟聯苯丙酸、芴丙酸、乙哚乙酸)和1-苯乙醇的對映體。Lelievre等[3]用填充法分別制備3 μm ODS普通電色譜柱和5 μm鍵合HP-β-CD的硅膠顆粒手性電色譜柱,進行了手性固定相和非手性固定相手性分離的比較,在拆分氯噻酮時,手性固定相方式顯示出分離時間短、高選擇性和高分辨率的優勢。另外,Li等[43]用β-CD手性固定相拆分了環己巴比妥、安息香、脫氧核糖蛋白(DNP)-蛋氨酸、DNP-乙硫氨酸和DNP-正亮氨酸的對映體。Li等[44]用鍵合α1-酸性糖蛋白的手性固定相電色譜柱分離了環己巴比妥、安息香、戊巴比妥、異環磷酰胺、環磷酰胺、雙異丙吡胺、美多心安、心得安、心得平和心得舒,并考察了pH、電解質濃度、有機溶劑濃度對保留和手性選擇性的影響。Lloyd等[45]在固定相上鍵合了人血清白蛋白,拆分了安息香、羥基安定。最近,分子烙印技術已開始引用于手性分離,Schweitz等[19]在毛細管柱內填充含有功能性單體、交聯劑、烙印分子(如R-心得安、S-美多心安)的聚合物,使其具有單一的記憶特性,可用于相應手性藥物的快速分離,如在120 s內可使心得安、美多心安對映體達到基線分離。
5.2 復雜成分分析 復雜成分分析,特別是分子結構相近或電泳淌度接近的混合成分的分離是比較困難,也是非常重要的。近年來CEC在這方面展示了良好的應用前景,Taylor等[15]利用梯度洗脫電色譜較好地分析了生物體液中皮質醇類化合物,在加電壓的同時施加1.2 MPa氣壓,實施加壓電色譜并梯度洗脫,生物體液中腎上腺甾酮、氫化可的松、地塞米松、氟考龍等能在較短時間內很好地分離,當樣品預處理后,連續進樣200次都能獲得良好的分析結果。同樣地,Taylor等[33]利用梯度洗脫電色譜結合電噴霧離子質譜檢測,分離了苯二氮類(安定、硝基安定)、皮質醇類(去炎松、氫化可的松、潑尼松、可的松、甲強龍、倍他米松、地塞米松、腎上腺甾酮、氟考龍、丙米松)和噻嗪類利尿劑(甲苯喹唑酮、氟硫噻嗪、雙氫氟噻嗪、芐氟噻嗪、甲氯噻嗪)等藥物。
Smith等[9,11]先用ODS反相電色譜柱分析了甾類化合物Fluticasone propionate及其含有的雜質,在提高流動相pH和有機溶劑乙腈濃度后,分析時間明顯縮短,并在相近的條件下分析了前列腺素以及合成的中間體和其它雜質,還較好地分離了頭孢氨呋肟的非對映異構體。為了更好地分離強極性或帶電組分,達到快速高效,用強陽離子交換樹脂替代ODS填料,對三環類抗抑郁劑(丙咪嗪、阿米替林、去甲丙咪嗪、去甲替林、甲吡咯嗪、氯丙嗪、芐氟噻嗪)進行分析,獲得8×106.m-1理論塔板數,并有效地改善了峰形。Eimer等[47]采用加壓電色譜,15 min內分離了抗癲癇藥物及其代謝物(ethosuccinimid、撲癇酮、環氧卡馬西平、10,11-二羥卡馬西平、苯妥英、卡馬西平),10 min內分離了β-受體激動劑(特布他林、酚丙喘寧、克喘素),還考察了電壓、附加壓力大小對分離效率和保留時間的影響。作者認為,在加壓下可以降低流動相pH,不需要過多考慮電滲流的損失。Euerby等[42]全面考察了電色譜系統的電壓、溫控、樣品進樣量、有機溶劑等因素對藥物分析的影響,較好地分離了tipredane的非對映異構體,并有很好的重現性,可以達到定量分析的要求。
最近,Lord等[48]采用梯度電色譜柱結合電噴霧離子質譜檢測,分析了異羥洋地黃毒苷元、羥基洋地黃毒苷元、華蟾蜍它靈、洋地黃毒苷元、華蟾蜍精、蟾蜍靈等甾類化合物。魏偉等[27]用離子交換電色譜分離鹽酸巴馬汀、鹽酸藥根堿、鹽酸小檗堿等生物堿類成分,斑允東[49]嘗試用CEC分離中藥復雜成分人參皂苷,開始了CEC在中藥復雜成分分析中的應用研究。
6 前景展望
80年代以來,HPLC和CE已在分析領域發揮了很大作用,而同時具備HPLC和CE兩者優勢的CEC,隨著其分離機制的不斷探索,柱制備技術的研究和完善,各種分離模式的發展,新型專用電色譜儀器的研制,可充分發揮CEC高效快速[50]、選擇性強、穩定性好[51]、靈敏度高、樣品用量小、流動相消耗少和自動化的優點。通過CEC-MS聯用,CEC梯度洗脫,CEC配合DAD、LIF等檢測技術,相信CEC作為一種強有力的新興分析手段,必將在藥物分析,特別是在蛋白、多肽類[52,23]藥物和中藥復雜成分的定性和定量分析中發揮很大作用。
作者單位:中國科學院大連化學物理研究所國家色譜研究分析中心 大連 116011
參考文獻