毛细管电色谱柱的研究进展

徐婷婷

(齐齐哈尔大学 食品与生物工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

1 毛细管电色谱技术

毛细管电色谱的原理［1］是通过电渗流，来驱动流动相和带电物质，再根据它的固定相与流动相之间的吸附、分配平衡常数和电泳淌度的不同，来达到分离的模式。毛细管电色谱技术有毛细管电泳和高效液相色谱的双重分离机理，能分离带电物质、中性物质以及手性化合物等［2，3］。毛细管电色谱技术具有高效性、高选择性、高灵敏度、分离快、重现性好，同时样品用量少、可分离复杂样品的优点［4］。毛细管电色谱技术的发展是从1952年的Mould D L［5］等人在薄层液相色谱中引入了电场开始的;之后，在1987－1988年，Knox J H［6，7］等人证明细颗粒填料可以用于电渗流为驱动的体系，随后又作了有关毛细管填充柱的研究工作;1990年，Yamamoto H［8］等人证实了Knox J H的理论;此后，毛细管电色谱技术得到了社会的关注，研究成果也呈上升趋势。1998年，Pusecher K［9］等人首次使用核磁共振仪/毛细管电色谱仪联用，引入了新型的分离分析联用技术。这之后毛细管电色谱技术的研究得到了飞速发展，并且着重于电色谱柱的研究，即制备一系列具有新型功能的毛细管电色谱柱，并将其应用于各领域中。随着毛细管电色谱柱的制备方法的逐渐完善，其在各领域上得到了广泛地应用。

2 毛细管电色谱柱

在毛细管电色谱技术的系统中，毛细管电色谱柱是非常重要部分。所以，色谱柱的制备方法成为了现今关注的重点。毛细管电色谱柱［10～12］可以分为三种，分别是毛细管电色谱填充柱、毛细管电色谱开管柱、毛细管电色谱整体柱。而毛细管电色谱技术可以应用于分离分析手性药物、蛋白质、氨基酸、芳烃族化合物等等。所以，当前的主要研究发展方向是制备具有特殊功能基团的毛细管电色谱柱，并将其应用在上述的方面。

2.1 填充柱

毛细管电色谱填充柱［13－15］是将色谱填料通过高压匀浆填充法、电动填充法、拉伸法等填充到毛细管中所得到的电色谱柱。但是，毛细管电色谱填充柱［12］具有柱塞制备困难的缺点，所以近些年发展有一定的限制。其中，在2011年，周阳［16］等人简介了不同类型的纤维毛细管填充柱技术的研究进展;2014年，聂桂珍［17］等人制备了一种新型的乙二胺－β－环糊精键合SBA－15毛细管电色谱填充柱，并用其成功的拆分了盐酸普萘洛尔、美托洛尔等手性药物;2016年，施文君［18］等人制备了1.2 um放射型核壳色谱填料，再键合到C18上，最后制备成毛细管电色谱填充柱，并考察该填充柱的分离性能。在近几年的研究中可看出，毛细管电色谱填充柱的主要研究方向及难点在柱塞的制备上，并且有了很大的进步。

2.2 开管柱

毛细管电色谱开管柱［19，20］是在毛细管的内壁上涂覆或者键合固定相的一种毛细管电色谱柱。在2015年，Faiz Ali［21］等人以丙烯酰胺N苯基苯乙烯共聚物为固定相制备了毛细管开管柱，用来分离葡萄糖异构体和麦芽三糖的同分异构体;张欢欢［22］等人将纳米壳聚糖粒子溶液修饰在石英毛细管内表面，制备成涂层毛细管开管柱，并且成功分离三种碱性蛋白质;2016年，Constantina P.Kapnissi Christodoulou［23］等人将所合成的固定相制备成开管柱，并在毛细管电色谱模式下分离对映体;朱鹏静［24］等人合成了三种手性MOFs晶体，并将其制备成三种毛细管电色谱开管柱来拆分手性化合物。在近些年的研究中可看出，毛细管电色谱开管柱与毛细管电色谱填充柱相比，它的制备方法简单、柱容量小、灵敏度低等。在应用的范围上，也比填充柱广泛。

2.3 整体柱

毛细管电色谱整体柱［25，26］是在毛细管内原位反应制备成的色谱柱。在2014年，Tingting Hong［27］等人用胃蛋白酶修饰毛细管电色谱整体柱，并且应用于手性拆分;2015年，Valeska Soares Aguiar［28］等人制备了重复性良好的甲基丙烯酸十八醇酯毛细管整体柱，并且成功分离了多种多环芳烃;2016年，Zhao Hongyan［29］等人制备 pAS－GO@PS－DVB毛细管电色谱整体柱分离了三种酚类化合物和三苯胺类;Licong Zhao［30］等人制备谷胱甘肽－二氧化硅手性固定相，在毛细管电色谱模式下分离谷氨酸、酪氨酸和组氨酸。在近些年的研究中可看出，毛细管电色谱整体柱具有制备方法简便、通透性好、高柱效等特点。因此，毛细管电色谱整体柱在分离分析的研究上，比填充柱和开管柱更加具有发展的前景。

3 展 望

毛细管电色谱法是一种具有高柱效、高选择性的双重效果的分析技术。可以应用于生物、医药等领域中，如分离分析手性药物、蛋白质、氨基酸、芳烃族化合物等等。而在毛细管电色谱技术中，色谱柱是非常重要的组成部分。其中，毛细管电色谱填充柱的柱塞制备困难;开管柱的制备过程简单、柱效高、柱容量小、灵敏度低;整体柱的制备方法也简单、通透性、重现性好。所以，从经济和制备方法上来看，毛细管电色谱整体柱在应用方面，比填充柱与开管柱更广泛些，能更好的应用在分离分析手性药物、蛋白质、氨基酸、芳烃族化合物等等的研究上，具有更好的发展前景。

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