1/17淺談毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法及其在藥物分析中的應(yīng)用淺談毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法及其在藥物分析中的應(yīng)用摘要本文介紹了毛細(xì)管電泳以及電化學(xué)檢測(cè)法。敘述了各種分離模式和檢測(cè)方法，并評(píng)述了近六年來(lái)，毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法在藥物分析中的應(yīng)用進(jìn)展。關(guān)鍵詞毛細(xì)管電泳；電化學(xué)檢測(cè)法；藥物分析；綜述毛細(xì)管電泳具有分離效率高、快速和所需樣品量少等特點(diǎn)。應(yīng)用范圍包括無(wú)機(jī)離子、有機(jī)分子及生物大分子和對(duì)映體等，在分析化學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、藥物化學(xué)、食品化學(xué)、環(huán)境化學(xué)和醫(yī)學(xué)許多領(lǐng)域，有著廣闊的應(yīng)用前景。毛細(xì)管電泳CE又稱高效毛細(xì)管電泳HPCE或毛細(xì)管電分離法CESM，是一類(lèi)以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力的新型液相分離分析技術(shù)，具有分離效率高理論塔板數(shù)已達(dá)106107/M、快速一般20MIN內(nèi)即可完成一次電泳操作，甚至幾分鐘即可完成幾十個(gè)陽(yáng)離子或陰離子的分離、樣品用量少僅需納升級(jí)等特點(diǎn)。在近十幾年中，CE受到分離分析科學(xué)家的極大關(guān)注，成為生物化學(xué)和分析化學(xué)中最受人矚目、發(fā)展最快的一種分離分析新技術(shù)。1分離模式毛細(xì)管電泳按分離模式的不同主要可分為CZE,MEKC、CGE、CIEP、CITP、ACE親和毛細(xì)管電泳、2/17CAE毛細(xì)管陣列電泳等。2檢測(cè)技術(shù)CE的檢測(cè)技術(shù)以其高效、微量、快速等特點(diǎn)引起了廣泛的重視，因?yàn)槊?xì)管內(nèi)徑極小通常為25100微米和納升級(jí)的進(jìn)樣量，對(duì)檢測(cè)器的靈敏度要求很高。檢測(cè)是CE中的關(guān)鍵問(wèn)題。目前己有多種檢測(cè)器成功地用于CE中。檢測(cè)器檢出限MOL/L特點(diǎn)檢測(cè)器檢出限MOL/L特點(diǎn)紫外可見(jiàn)吸收激光光熱熒光非相干光誘導(dǎo)激光誘導(dǎo)折射指數(shù)1051061071081071083/1710101012105107近似通用，常規(guī)應(yīng)用靈敏度高受激光波長(zhǎng)限制靈敏度高靈敏度高，價(jià)格高通用，簡(jiǎn)單，靈敏度低電導(dǎo)安培質(zhì)譜放射間接紫外間接安培法1051071081091071091091011104105105106通用靈敏度高，選擇性好，微量4/17儀器復(fù)雜，可獲得結(jié)構(gòu)信息靈敏度高，特殊操作CE中應(yīng)用最廣泛的是紫外/可見(jiàn)檢測(cè)器，其靈敏度低，但通用性好，十分適合小分子的分析。缺點(diǎn)是受毛細(xì)管狹窄內(nèi)徑的限制，有效光程短，其靈敏度相對(duì)較低一般為105106MOL/L。激光誘導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度可比紫外可見(jiàn)檢測(cè)器高1000倍，但是造價(jià)昂貴，且大多數(shù)樣品需要衍生。聯(lián)用技術(shù)是解決毛細(xì)管電泳定性問(wèn)題的最佳方法。與CE聯(lián)用的檢測(cè)器必須有較小的體積和較高的靈敏度。己經(jīng)有許多檢測(cè)器被成功地運(yùn)用于CE技術(shù)中，商品化儀器中常用的檢測(cè)器主要是紫外可見(jiàn)檢測(cè)器，但是毛細(xì)管的短光程嚴(yán)重限制了它的靈敏度1。激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器雖然靈敏度高，選擇性好，缺點(diǎn)在于僅適合于具有熒光或易于進(jìn)行熒光衍生的物質(zhì)23。CEMS聯(lián)用法靈敏度高，專(zhuān)屬性強(qiáng)，能提供分子結(jié)構(gòu)信息，是CE非常理想的一種檢測(cè)器，但是價(jià)格昂貴4。電化學(xué)檢測(cè)器與CE聯(lián)用不僅可滿足分析微量樣品時(shí)靈敏度的要求，而且有良好的選擇性，儀器造價(jià)低廉，易于普及。電化學(xué)檢測(cè)對(duì)于大多數(shù)易于氧化還原物質(zhì)的濃度檢測(cè)限可達(dá)109MOL/L質(zhì)量檢測(cè)限可達(dá)1012MOL1018MOL。5/173CE電化學(xué)檢測(cè)的基本模式CE電化學(xué)檢測(cè)有三種基本模式安培法、電導(dǎo)法和電位法5。安培法測(cè)量化合物在電極表面受到氧化或還原時(shí)，失去或得到電子，產(chǎn)生與分析物濃度成正比的電極電流。電導(dǎo)法和電位法是測(cè)量?jī)呻姌O間由于離子化合物的遷移引起的電導(dǎo)率或電位變化。安培法是CEED中應(yīng)用最廣泛的一種檢測(cè)技術(shù)。4毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法在藥物分析中的應(yīng)用近年來(lái)毛細(xì)管電泳在藥物分析中的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。在中藥材、中成藥制劑、西藥復(fù)方制劑及生物技術(shù)產(chǎn)品等藥物和制劑的分離、鑒定和分析中，顯示了高效果、快速的特點(diǎn)，正越來(lái)越受人們的重視。西藥分析一般藥物黃寶美、莫金垣6采用毛細(xì)管電泳柱端安培檢測(cè)法測(cè)定了脂可平膠囊中的姜黃素。謝玉璇、謝天堯等7采用毛細(xì)管電泳電導(dǎo)法分離磺胺藥物，磺胺嘧啶、磺胺甲嘧啶、磺胺二甲嘧啶3種結(jié)構(gòu)相近磺胺藥物。汪爾康8采用碳纖維電極CEED分離了局部麻醉要普魯卡因和利多卡因?？股厮幬飭稳鸱宓?采用高效毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法測(cè)定了氯霉素針劑和氯霉素片中的氯霉素的含量。MALONE等10利用6/17CEED直接測(cè)定人血清中的絲裂霉素C。吳明嘉等11利用柱端檢測(cè)模式測(cè)定了尿樣中的異丙嗪。方禹之等以各種金屬盤(pán)電極作檢測(cè)電極用于雙氫鏈霉素、小諾霉素、林可霉素、卡那霉素等九種多羥基抗生素的分離分析檢測(cè)12,13,14。復(fù)方制劑CEED在藥物分析中的另一應(yīng)用是用來(lái)分離測(cè)定復(fù)方制劑中的有效成分。方禹之等用CEED分離分析測(cè)定復(fù)方磺胺類(lèi)藥物15、三磷酸腺苷16。手性分離當(dāng)今化學(xué)和醫(yī)學(xué)中，生物物質(zhì)對(duì)映體的分離，特別是在生命界具有不同生物活性的對(duì)映體的分離，引起人們極大的研究興趣。近年來(lái)CE在手性分離起著重要的作用，最主要因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn)1分離效率高，分離選擇系數(shù)小的對(duì)映體可以達(dá)到很好的分離度；2可供選擇的分離模式多且變換簡(jiǎn)單；3受性選擇劑的消耗量小，運(yùn)行成本低。近年來(lái)也有許多關(guān)于CDED用于手性分離的研究。HADWIGER等17利用CDED在含有環(huán)糊精的電泳液中分離了異丙腎上腺素的兩個(gè)對(duì)映體。方禹之等18,19以環(huán)糊精作為手性試劑，利用該方法在強(qiáng)堿介質(zhì)中直接分離了兩種氨的衍生物，2氨基11，3丙二醇和2二甲基苯基11，3丙二醇。7/17中藥材有效成分分析CE在中藥及中成藥分析中的應(yīng)用雖然起步較晚,但發(fā)展十分迅速,目前應(yīng)用范圍以從生物堿類(lèi)、黃酮類(lèi)及其苷類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)擴(kuò)展到香豆素類(lèi)、苷類(lèi)、酚酸類(lèi)等多種成分的分析。這些成分都可以用CE進(jìn)行分析。生物堿類(lèi)生物堿是植物中一類(lèi)重要的化學(xué)成分,在植物中分布較廣。已知的生物堿種類(lèi)至少在3000種以上,生物堿能解離帶正電荷,可采用毛細(xì)管區(qū)帶電泳進(jìn)行分析。一般在植物中同類(lèi)生物堿結(jié)構(gòu)極為相似,有時(shí)PKA值相差也很小,因此在分離時(shí),除可以根據(jù)PKA值的不同選擇緩沖液PH值,還可根據(jù)結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差異適當(dāng)加入一些添加劑以增加選擇性和分離度。王峻梅等20以1MMOL/LHAC2MMOL/LNH4AC10MMOL/LCD2MMOL/LSDS緩沖液為電泳介質(zhì)，分離電壓，用高頻電導(dǎo)法實(shí)現(xiàn)了對(duì)千金藤屬植物粉防己中粉防己堿和去甲粉防己堿兩種生物堿的測(cè)定。黃酮類(lèi)黃酮類(lèi)化合物是植物中普遍存在的植物次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有多種藥理作用，比如抗炎、抗菌、抗病毒、解痙、抗腫瘤以及在心血管系統(tǒng)等方面均具有生理活性2124。由于黃酮類(lèi)化合物在藥用方面的重要性，對(duì)于黃酮類(lèi)化合物分8/17離分析則顯得尤為重要。CAO等25,26采用CZEED測(cè)定了葛根、天麻中的葛根素、大豆甙元、天麻素等黃酮。CHEN等27,28采用CEED在堿性條件下測(cè)定了植物中的蘆丁、槲皮素、黃芩素和黃琴甙等黃酮甙元和甙。彭友元等29利用毛細(xì)管電泳安培檢測(cè)器分離測(cè)定了沙棘黃酮口服液中的蘆丁和5羥色胺。陳剛等30用毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法測(cè)定了葛根和葛藤中葛根素、大豆甙元和蘆丁含量。吳婷等31用毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法同時(shí)測(cè)定了益母草及三種益母草沖劑中的根皮苷、橙皮素、蘆丁、山奈酚、洋芹素和槲皮素六種黃酮類(lèi)化合物的含量。分離分析藥材中的代表性成分，可以用于中藥材的鑒別，比如黃芩苷和黃芩素是藥用植物黃芩中的主要黃酮類(lèi)成分，但在藥用植物黃芪中不存在，通過(guò)定性定量分析確定黃芩苷及黃芩素兩種化合物的存在與否及其含量可以用來(lái)鑒定黃芩和黃芪。CHEN等32用CEED檢測(cè)了這兩個(gè)化合物。有機(jī)酸類(lèi)酚酸類(lèi)經(jīng)解理后帶負(fù)電，可用CZE模式分離，但分析時(shí)間較長(zhǎng)，在中性成分后出峰。在電解液中加入陽(yáng)離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨，使電滲流方向翻轉(zhuǎn)，此時(shí)出峰順序?yàn)樨?fù)離子、中性分子、正離子，使酚酸類(lèi)出峰時(shí)間大大縮短，毛細(xì)管等速電泳模式亦可用于酚酸類(lèi)的分離。9/17CAO等33以CZEED法分析了滿山紅中原兒茶酸、丁香酸、香草酸等有機(jī)酸的含量。曾玉華、汪云34采用CEED法測(cè)定了胡黃連中香草酸和阿魏酸的含量。陳剛等35用CZEED法同時(shí)測(cè)定復(fù)方蘆丁片及果汁中蘆丁和L抗壞血酸的含量。苷類(lèi)CAO等36以CZEED法分析了天麻中的天麻苷及其它7種成分。陳剛等37采用CZEED測(cè)定了黃芩中的黃芩素和黃芩苷。陳纘光38等采用毛細(xì)管電泳安培法測(cè)定雞矢藤中熊果苷的含量。鄭一寧等39采用毛細(xì)管電泳電導(dǎo)法檢測(cè)法分離檢測(cè)了雙黃連粉針劑中黃芩苷的含量。酚類(lèi)彭友元等40采用CEED法同時(shí)測(cè)定了煙草中的多元酚，即蘆丁、綠原酸，槲皮素和咖啡酸。傅亮等41采用CEED檢測(cè)法同時(shí)測(cè)定了蜘蛛香根中香葉木素、山奈酚、芹菜素、綠原酸和咖啡酸等5種主要生物活性成分的含量。糖類(lèi)由于糖類(lèi)結(jié)構(gòu)極其相似，且缺少生色團(tuán)，給它的分離與測(cè)定帶來(lái)了困難。傳統(tǒng)的糖類(lèi)測(cè)定多采用滴定法，不僅速度慢，而且僅能測(cè)定糖類(lèi)的總量，對(duì)于低含量成分測(cè)定結(jié)果也不準(zhǔn)確。高效液相色譜法具有同時(shí)分離檢測(cè)多種糖等優(yōu)點(diǎn)42，但該方法須有專(zhuān)門(mén)的分離柱，價(jià)格昂貴，操作較10/17繁瑣，其他檢測(cè)手段多為靈敏度較低的紫外吸收。毛細(xì)管電泳分離效率高、分析速度快，僅需要價(jià)廉的石英毛細(xì)管、試劑、樣品消耗也很小，因而運(yùn)行成本低。電化學(xué)檢測(cè)器的靈敏度比紫外檢測(cè)器高，對(duì)于大多數(shù)易于氧化還原物質(zhì)的濃度檢測(cè)限比紫外低得多。因此CEED越來(lái)越多地被應(yīng)用于分析如糖類(lèi)等的缺少生色基團(tuán)的分子。單瑞峰等43采用高效CEED同時(shí)測(cè)定了南瓜中的蔗糖、麥芽糖、葡萄糖、果糖的含量。傅崇崗等44采用CEED法同時(shí)測(cè)定了棗中的主要成分蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。丁祥歡等45利用CEED技術(shù)分離測(cè)定牛膝多糖水解液中的葡萄糖、甘露糖和果糖3種單糖。農(nóng)殘分析王文雷等46用CEED法對(duì)對(duì)氧磷、甲基對(duì)硫磷、乙基對(duì)硫磷、撲滅松四種常見(jiàn)有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行了分離檢測(cè)。以乙酸乙酸鈉緩沖液，PH值為,離子濃度為20MMOL/L,SDS膠束濃度為20MMOL/L,分離電壓L2KV,工作電極檢測(cè)電勢(shì)為,此方法對(duì)4種農(nóng)藥的質(zhì)量檢測(cè)限較氣相色譜法低34個(gè)數(shù)量級(jí)。中藥物化參數(shù)的測(cè)定中藥中很多成分是弱酸或弱堿性化合物，它們的物理化學(xué)常數(shù)與其性能及藥理作用有直接的關(guān)系。比如解離常數(shù)PKA或PKB與藥物穿過(guò)細(xì)胞膜的過(guò)程有相關(guān)性，這對(duì)藥理11/17研究和新藥開(kāi)發(fā)都具有重要意義。采用CE測(cè)定中藥活性成分的解離常數(shù)具有簡(jiǎn)單、快速、不需要純樣品等特點(diǎn)。宋立楠等47用高效毛細(xì)管電泳安培檢測(cè)研究了核苷酸水解反應(yīng)。方法運(yùn)行時(shí)間短、樣品需求量小，適用于生物樣品的分析。馮海清等48利用自制微圓盤(pán)銅電極，建立了一種CEED同時(shí)測(cè)定色氨酸、絲氨酸和半胱氨酸PKA值的新方法。該方法簡(jiǎn)便、快速，測(cè)定值與文獻(xiàn)值符合良好。張?zhí)m等49依據(jù)毛細(xì)管區(qū)帶電泳的特性，推導(dǎo)出在不同PH條件下，有效淌度的倒數(shù)1/EFF與緩沖溶液中氫離子濃度H成線性關(guān)系，進(jìn)而建立了用CEED法測(cè)定四種生物堿苯異丙胺、苯丙醇胺、麻黃堿和甲基麻黃堿電離常數(shù)的線性模型和測(cè)定方法，并測(cè)定PKA值。方禹之、葉建農(nóng)等50,51,52分別利用CEED測(cè)定了糖類(lèi)物質(zhì)的解離常數(shù)和水解常數(shù)，所測(cè)定的值與文獻(xiàn)值一致。中藥指紋圖譜研究鑒于中藥本身的藥理特性和成分復(fù)雜性，加之目前藥材來(lái)源的多樣性、生產(chǎn)工藝的不規(guī)范和分析要求的特殊性，中藥的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)仍然是一個(gè)有待解決的國(guó)際性難題。從20世紀(jì)70年代將薄層掃描色譜用于中成藥分析，到1990年版中國(guó)藥典設(shè)置薄層色譜鑒別對(duì)照藥材，再到20XX年國(guó)家藥品監(jiān)督局發(fā)布“中藥注射劑在中藥質(zhì)量控制中的技術(shù)要求暫行”53，我國(guó)中醫(yī)藥界對(duì)指紋圖譜在中藥12/17質(zhì)量控制中的作用已達(dá)到了重要的共識(shí)，并提出了多維多息特征譜和中藥材特征性總成分指紋圖等概念。孫國(guó)祥等54建立大青葉藥材的電泳指紋圖譜CEFP。所建立的CEFP具有較好的重現(xiàn)性，可用于大青葉藥材的質(zhì)量控制。利云55、王天松56分別對(duì)HPCE法在藥物分析中的應(yīng)用進(jìn)行了評(píng)述和展望，并對(duì)其與HPLC法進(jìn)行了比較，肯定了其在中藥指紋圖譜研究中的應(yīng)用。目前，毛細(xì)管電泳法已被用于中草藥中生物堿、黃酮黃酮苷、酚酸、香豆素、強(qiáng)心苷、皂苷、多肽、蛋白質(zhì)等成分的分析。5結(jié)語(yǔ)CE由于其自身的特點(diǎn)，一出現(xiàn)就引起分離科學(xué)界的極大關(guān)注，目前CE的研究己進(jìn)入了一個(gè)重要的發(fā)展階段，被認(rèn)為是二十世紀(jì)90年代分析科學(xué)最具活力的前沿研究課題。CE作為一種新型高效的分離技術(shù)，給現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)提供了強(qiáng)有力的分離分析手段。CE的多種分離模式給樣品分離提供了不同的選擇機(jī)會(huì)，這對(duì)分離來(lái)源復(fù)雜的生物樣品尤為有利。利用CE的快速分離特征，還可以研究植物生長(zhǎng)環(huán)境如空間失重條件對(duì)中藥質(zhì)量的影響57。隨著CE的不斷發(fā)展和完善，將在中藥分析、食品分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用。參考文獻(xiàn)13/171,3471912,6026423,4801414,634965,66527A6黃寶美、莫金垣毛細(xì)管電泳安培法測(cè)定脂可平膠囊中的姜黃素分析試驗(yàn)室第25卷第7期7謝玉璇，謝天堯毛細(xì)管電泳一電導(dǎo)法分離檢測(cè)磺胺嘧啶、磺胺甲嘧啶和磺胺二甲嘧啶分析測(cè)試學(xué)報(bào),L00L028周偉紅、劉峻、丁建華、汪爾康，分析化學(xué)，238809單瑞峰毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)測(cè)定藥物制劑中的氯霉素的含量化學(xué)工程師10,661994378211辛慧君、劉峻、丁建華、汪爾康，分析化學(xué)，2388012方禹之、方曉明、葉建農(nóng)，高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，16151413,32919964914,291996197515SHEAANAL,399199925917,B,681199624118方曉明、劉曉峰、葉建農(nóng)、方禹之，高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)14/17報(bào)，181944，19,701998403020王峻梅毛細(xì)管電泳高頻電導(dǎo)法測(cè)定粉防己藥材中的生物堿分析試驗(yàn)室V0L23NO1220XX1221CASSADYJM，BAIRDWM，CHANGCJNATURALPRODUCTSASASOURCEOFPOTENTIALCANCERCHEMOTHERAPEUTICANDCHEMOPREVENTIVEAGENTSJJOURNALOFNATURALPRODUCT，1990，531234122LIUYL,HODK，ALIFORNICVMJJOURNALOFNATURALPRODUCTS，1992，55335736323毛雪石黃酮類(lèi)化合物的抗腫瘤活性J國(guó)外醫(yī)學(xué)藥學(xué)分冊(cè)，1995，222929624張德權(quán)，臺(tái)建祥生物類(lèi)黃酮的研究及應(yīng)用概況J食品與發(fā)酵工業(yè)，1999，256525725,42512326,126152427,4236928,5347129彭友元，丁祥歡，葉建農(nóng)沙棘黃酮口服液中蘆丁和5羥色胺的毛細(xì)管區(qū)帶電泳電化學(xué)檢測(cè)J分析測(cè)試學(xué)報(bào)，15/1720XX，221767830陳剛,章慧琴,吳性良,等毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)葛根和幾種黃酮類(lèi)化合物J，復(fù)旦大學(xué)自然科學(xué)版，20XX，43467267531吳婷毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)益母草及其沖劑中的黃酮類(lèi)化合物分析科學(xué)學(xué)報(bào),40640932CHENG,YINGXY，ELECTROPHORESISWITHELECTROCHEMICALDETECTIONJANALYST，20XX，125581581833,4315334曾玉華、汪云毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)法測(cè)定胡黃連中香草酸和阿魏酸的含量分析測(cè)試學(xué)報(bào),35陳剛毛細(xì)管區(qū)帶電泳電化學(xué)檢測(cè)法測(cè)定藥物及果汁中蘆丁和L抗壞血酸高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào),1364L36836,ANALYST20XX,126152437陳剛,李利軍,葉建農(nóng)等分析測(cè)試學(xué)報(bào)20XX,202638陳纘光等毛細(xì)管電泳安培法測(cè)定雞矢藤中熊果苷的含量分析化學(xué)第30卷20XX年7月第7期，88639鄭一寧等雙黃連粉針劑中黃芩苷的高效毛細(xì)管電泳電導(dǎo)法測(cè)定分析測(cè)試學(xué)報(bào),40彭友元等