毛细管电泳电化学发光联用技术及应用新进展.doc

信阳师范学院 研 究 生 课 程 论 文 2014—2015学年 提交日期： 2015 年 1 月 6 日 研究生签名： 学 号 2013210804 学 院 化学化工学院 课程名称 毛细管电泳技术及应用 课程性质 专业必修 学位类别 理学硕士 任课教师 刘彦明 教师评语： 成绩评定： 分 任课教师签名： 年 月 日 毛细管电泳电化学发光联用技术及应用新进展 姓名： 学号：2 ：生命与健康是关系人类生活和可持续发展的永恒话题。为了检测食品中的有毒物质和人类身体内的有害物质，并达到快速检测和灵敏度高的目的，毛细管电泳(CE)和电化学发光(ECL)技术相结合的方法应运而生。这种方法充分利用了CE技术快速、灵敏、需样量少的优点及ECL线性范围宽和仪器简单的特点，使其在生命和医药等方面得到了广泛的应用。 ：毛细管电泳；电化学发光；生命；医药 引言 毛细管电泳法(Capillary Electrophoresis，CE)也叫做高效毛细管电泳(HPCE)，是二十世纪八十年代问世的高效液相分离法之一[1]，是将经典的电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。。与传统的分离分析方法相比，毛细管电泳显著特点是简单、高效、快速和微量。另外，毛细管电泳还有经济、清洁、易于自动化和环境污染小等优点。因此，毛细管电泳迅速发展为高效的分离和检测技术，广泛应用于物质的检测与分离。 电化学发光(electrochemiluminescence，ECL)是指电极表面通过电子的转移形成激发态，电子从激发态返回基态而产生的发光过程[2]，由电极上施加的电压所引发和控制[3]，以电激发为驱动力，通过电化学反应产生光信号。因此，电化学发光兼有化学发光的特点，是一种可控性强，灵敏度高的检测方法。 将毛细管电泳和电化学发光技术联用，产生了毛细管电泳-电化学发光检测技术(CE-ECL)，该技术兼有CE微量、迅速、高效及ECL高选择性、高灵敏等特点。这些特点使CE-ECL检测技术在药物分析、生命分析等领域应用越来越广泛，在实际样品的分离和分析工作中也发挥着重要的作用。本文主要简述毛细管电泳-电化学发光联用技术在各个领域的应用进展。 1. 毛细管电泳-电化学发光联用技术 目前，电化学发光分析发展快速，与其它技术和方法相结合有利于其实用性。具有代表性的是CE-ECL联用技术，尤其是CE与Ru(bpy)32+ECL联用技术获得了重要发展，原因在于：Ru(bpy)32+水溶性好，自身发光，ECL反应迅速、灵敏度高、循环可逆，无须外加光源及分光系统，避免了杂散光和光源不稳定的影响，由于反应发生在工作电极附近的特定区域，因此，时空可控性强。毛细管电泳-联吡啶钌Ru(bpy)32+电化学发光法不仅具有毛细管电泳快速高效分离、样品用量少等特点，又兼顾了电化学发光法高灵敏的优点，己成功用于一些药物[4-6]、农药[7,8]和胺类[9-11]等物质的检测。这种技术一经出现，就得到了迅猛的发展。 CE-Ru(bpy)32+ECL的检测机理可表述为：首先，Ru(bpy)32+在工作电极上被氧化为Ru(bpy)33+；然后Ru(bpy)33+与毛细管中流动的分析物进行一系列的反应生成Ru(bpy)32+的激发态(Ru(bpy)32+*)；最后，Ru(bpy)32+由激发态回到基态并释放出光子产生了电化学发光信号，电化学发光的强速与分析物的浓度成正比。由以上检测机理可知，在CE-ECL的检测过程中，Ru(bpy)32+可以循环使用。 2. CE-ECL技术的应用进展 20世纪80年代以来，电化学发光分析法已广泛用于有机物、无机物的分析与检测[12,13]。联吡啶钌电化学发光用于胺类化合物、氨基酸、草酸等的测定也是当时的重大发现之一[14]。电化学发光分析技术以其固有的优势，成功的应用于生命中有害物质的测定、药物分析及食品分析等方面。 2.1. CE-Ru(bpy)32+ECL技术在生命科学领域的应用 毛细管电泳和电化学发光技术的结合可以成为一种低成本及快速简便的分离分析技术。CE-Ru(bpy)32+ECL在生命科学领域应用的报道很多，如糖类、氨基酸、酶类的分析。Li等[15]采用2-二乙基氨基乙基硫醇(DEAET)作为衍生剂，利用CE-Ru(bpy)32+ECL对木糖、鼠李糖、葡萄糖和葡糖胺进行了检测，并与紫外检测的结果做了对比，然后对中药当归中葡萄糖的含量进行了测定。只含有一级胺或二级胺官能团的氨基酸与Ru(bpy)32+反应的灵敏度较低，采用乙醛对这种氨基酸进行衍生化，其发光强度可提高20~70倍，利用这种方法对精氨酸、脯氨酸、缬氨酸和