基于碳纳米材料的毛细管电色谱固定相研究进展

碳纳米材料由于其具有独特的纳米结构、大的比表面积、较强的热稳定性、良好的导电性以及较好的吸附性能等物理化学性质,因而在分析科学、生命科学、材料科学及环境科学等领域得广泛的应用.结合国内外最新文献,对近5年来碳纳米材料在毛细管电色谱新型固定相的制备研究方面进展进行了评述,包括毛细管电色谱的分类及分离机理、毛细管电色谱柱的制备方法和优缺点,碳纳米材料(石墨烯、碳纳米管、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、富勒烯)的结构性质及制备方法、碳纳米材料在毛细管电色谱柱固定相中的应用及作用机理等,并对其在色谱应用领域的方向进行了展望.     

共价有机框架材料在毛细管电色谱中的应用进展

毛细管电色谱(CEC)因兼具高效液相色谱(HPLC)的高选择性和毛细管电泳(CE)的高分离效率而受到越来越多研究者的关注。在毛细管电色谱中,选择合适的固定相材料对获得优异的分离效果起着十分重要的作用。近年来,多种新型材料如氧化石墨烯、蛋白质、金属有机框架(MOFs)及共价有机框架(COFs)等被作为固定相应用于毛细管电色谱领域以期获得更好的分离性能,同时拓展毛细管电色谱的应用范围。其中,COFs因具有孔隙率高、比表面积大、高稳定性、孔径可调和可设计性强等独特性质,在毛细管电色谱领域显示出了巨大的应用前景。鉴于此,本文对2016-2023年间COFs在毛细管电色谱领域的研究进展进行了综述,包括COFs毛细管电色谱柱的分类和制备方法,以及基于COFs固定相的毛细管电色谱技术在环境内分泌干扰物、农药、芳香族化合物、氨基酸及药物分离领域中的应用及分离机理等内容。最后对发展基于COFs固定相的毛细管电色谱应努力解决的问题和该技术未来的发展方向进行了分析和展望。     

石墨烯及其衍生物在催化领域的应用

石墨烯具有特殊的光、电、热和力学等特性,期待被广泛应用于不同领域中,成为新型基础材料.然而,石墨烯完美的蜂巢结构、单一的元素组成,不利于其在催化领域的应用,通过掺杂改性可以对石墨烯的结构和性质进行调控,使其在燃料电池、光催化、电催化等领域表现出优异的性能.我们综述了氧化石墨烯、还原石墨烯、掺杂石墨烯等改性石墨烯的合成、表征及其在催化领域的研究进展,并结合自己的研究提出展望.     

石墨烯应用于样品前处理的研究进展

样品前处理技术在样品分析中发挥着越来越重要的作用,而对分析物的富集能力和对样品基体的净化程度主要取决于高效的样品前处理材料,所以发展高性能的样品前处理材料一直是该领域的前沿研究方向。近年来,各类先进材料已经被引入样品前处理领域,发展了多种高性能的萃取材料。由于独特的物理化学性质,石墨烯已在各个研究领域获得广泛关注,在样品前处理领域也发挥着重要作用。基于高的比表面积、大的π电子结构、优异的吸附性能、丰富的官能团和易于化学改性等优点,石墨烯和氧化石墨烯基萃取材料被成功应用于各种样品的前处理,对不同领域中多种类型分析物表现出优异的萃取性能。该论文总结和讨论了近3年来石墨烯材料(石墨烯、氧化石墨烯及其功能化材料)在柱固相萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取、搅拌棒萃取、纤维固相微萃取和管内固相微萃取等方面的研究进展。基于多种萃取机理如π-π、静电、疏水、亲水、氢键等相互作用,石墨烯萃取材料能够高效萃取和选择性富集不同类别的目标分析物,如重金属离子、多环芳烃、塑化剂、雌激素、药物分子、农药残留、兽药残留等。基于新型石墨烯萃取材料的各种样品前处理技术与多种检测技术如色谱、质谱、原子吸收光谱等联用,广泛应用于环境监测、食品安全和生化分析等领域。最后,总结了石墨烯在样品前处理领域中存在的问题,并展望了未来的发展趋势。     

石墨烯气凝胶的可控组装

石墨烯气凝胶一般是由石墨烯片层经过湿法化学组装或气相化学生长获得的一种具有连通多孔网络结构的石墨烯三维宏观体材料,表现出极高的比表面积、良好的导电性以及优异的机械性能等,在电化学储能、吸附、催化以及传感等领域有着极为重要的应用。本文从石墨烯气凝胶的结构设计与组装策略出发,综述了近年来石墨烯纳米结构单元在石墨烯气凝胶材料（氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、化学气相沉积（CVD）石墨烯、以及复合气凝胶等）中的组装行为,并对石墨烯气凝胶目前的现状及今后发展方向做了简要评述。     

石墨烯类材料在毛细管电泳中的应用新进展

由于石墨烯类材料具有独特的物理化学性质,因而在生命分析、化学分析等领域得到了广泛的应用。本文结合国内外文献对石墨烯类材料在毛细管电泳中的应用进展及相关探索研究进行了评述,包括修饰电化学检测电极、制备毛细管整体柱、修饰毛细管内壁及毛细管芯片等,并对其在毛细管电泳中的应用方向进行了展望。     

石墨烯在生物传感器中的应用

概述了石墨烯、石墨烯氧化衍生物的性质及制备方法,重点介绍了石墨烯在生物传感器中的应用以及发展趋势(引用文献49篇)。     

石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性

石墨烯和氧化石墨烯由于特殊的电子、光学、力学性能已成为当今科学研究的热点.重点综述了近年来石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性研究进展.首先介绍了石墨烯、氧化石墨烯的基本结构与性质.然后将表面功能化分为非共价键结合改性、共价键结合改性和元素掺杂改性.非共价键结合的功能化改性分为四类：π-π键相互作用、氢键作用、离子键作用以及静电作用.共价键结合的功能化改性分为四类：碳骨架功能化、羟基功能化、羧基功能化和环氧基功能化.元素掺杂改性分为N、B、P等不同元素的掺杂功能化.总结了石墨烯、氧化石墨烯基体与改性分子的相互作用和反应类型,以及改性产物的性能与应用.最后对石墨烯和氧化石墨烯在表面功能化改性方面的发展前景作了展望和预测.     

氧化石墨烯基质毛细管电色谱胰蛋白酶微反应器的性能研究

基于石墨烯优良的物化性能,利用层层组装法将氧化石墨烯修饰于石英毛细管内壁,制备了氧化石墨烯基质的毛细管电色谱,通过电渗流、拉曼光谱等对其进行表征。在此基础上,基于离子键合法将胰蛋白酶固定于毛细管电色谱柱头,制备胰蛋白酶微反应器。两者结合构成毛细管电色谱胰蛋白酶微反应器。实验结果显示,氧化石墨烯作为基质既可提高样品的分离效率,还能促进胰蛋白酶的催化性能。氧化石墨烯修饰的毛细管电色谱对N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯盐酸盐(BAEE)和N-苯甲酰-L-精氨酸(BA)混合物的分离度从裸毛细管的3.70提升至4.71,而其固定化酶活性(米氏常数K_m=1.10 mmol/L,最大反应速率V_(max)=0.32 mmol·L~(-1)·s~(-1))也明显优于裸毛细管(K_m=109.77 mmol/L,V_(max)=0.000 46 mmol·L~(-1)·s~(-1))。利用所制备的微反应器从10种中药材中筛选胰蛋白酶抑制剂活性成分的药材,结果发现三七和大黄中均存在胰蛋白酶抑制剂活性成分。     

毛细管电泳-质谱技术在手性化合物分离分析中的研究进展北大核心CSCD

目前使用的绝大多数药物为手性化合物,它们具有相似的物理和化学性质,但药理活性不同,且常以外消旋混合物的形式存在,因此对手性化合物的分离在生物、环境、食品和医药等领域一直备受关注。与广泛使用的液相色谱-质谱(LC-MS)相比,毛细管电泳-质谱(CE-MS)作为一种新型分离分析技术,具有分离效率高、样品和试剂消耗量低、选择性高和分离模式多样化等诸多优势,已经发展成为手性分析领域中有广阔应用前景的分析方法之一。CE-MS结合了CE的高分离效率和低样品消耗以及MS的高灵敏度和强结构解析能力,在蛋白质组学和代谢组学等领域发挥了重要作用。CE杰出的手性拆分能力与MS优势的结合,亦使CE-MS成为实现手性化合物高效分离分析的完美组合。在过去的十几年里,基于不同CE-MS分离模式的高性能手性分析体系层出不穷,如电动色谱-质谱(EKC-MS)、胶束电动色谱-质谱(MEKC-MS)和毛细管电色谱-质谱(CEC-MS)等,并成功应用于医药、生物、食品和环境科学等领域的手性化合物分析。该文主要综述了2011~2021年,CE-MS在手性化合物分析领域的技术、手性选择剂(如改性环糊精和聚合物表面活性剂等)的使用以及在医药等领域应用方面的研究进展,并讨论了不同手性分析模式的局限性,为未来的CE-MS手性分离分析技术发展及应用提供借鉴。     

聚合物涂层在毛细管电泳分离蛋白中的研究进展

毛细管电泳具有分析时间短,分离效率高,样品消耗量少等优点,在生物样品分离,特别是蛋白质分析领域有重要应用。然而,毛细管内壁硅羟基的解离给分离结果带来诸多不良影响。聚合物涂层能够抑制蛋白质在毛细管内壁的吸附以及调控电渗流,故对毛细管内壁进行有效修饰能够提高其对蛋白质的分离效率及分离稳定性。该文主要综述了动态及静态聚合物涂层毛细管的最新研究进展,并概述了近些年基于多巴胺/聚多巴胺发展起来的涂层毛细管的研究进展,最后展望了聚合物涂层毛细管的发展趋势。     

毛细管电泳分析中手性化合物的定性检测

毛细管电泳（CE）作为一种新型分离分析技术,具有分离效率高、分析速度快、样品用量少、分离模式灵活多样等众多优势,在手性物质分离等领域应用广泛。在以往的工作中,手性化合物的CE分离模式、手性拆分剂选择及提高分离度等研究已作了详尽报道,而成功分离后的手性物质定性、对映体出峰顺序确认等问题也至关重要。该文以CE手性化合物分离分析中是否依赖标准品分类,及其定性检测方法进行了总结。     

杯芳烃在液相色谱、毛细管电泳和电色谱中的应用进展

利用杯芳烃的分子识别作用提高色谱分离选择性是超分子化学在分离科学中的成功应用.本文从杯芳烃分离材料的制备、分离机理和应用等,综述了近年来杯芳烃在液相色谱、毛细管电泳和电色谱中的研究进展.     

2020年毛细管电泳技术年度回顾

该文为2020年毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术年度回顾。归纳总结了以“capillary electrophoresis-mass spectrometry”或“capillary isoelectric focusing”或“micellar electrokinetic chromatography”或“capillary electrophoresis”为关键词在ISI Web of Science数据库中进行主题检索得到的2020年CE技术相关研究论文222篇,以及中文期刊《分析化学》和《色谱》中CE技术相关的研究论文37篇。对2020年影响因子(IF)≥5.0的Analytical Chemistry, Food Chemistry, Analytica Chimica Acta和Talanta等13本期刊的38篇文章报道的科研工作作了逐一介绍;对IF<5.0的期刊中CE技术报道较为集中的Journal of Chromatography A和Electrophoresis两本分析化学类期刊发表40篇文章中的代表性内容作了综合介绍;对重要的中文期刊《分析化学》出版的“核酸适配体专刊”和《色谱》出版的2期CE技术专刊所收录的37篇文章中的工作作了总体介绍。总体来说,2020年CE技术发展趋势仍以毛细管电泳-质谱(CE-MS)的新方法和新应用最为突出,主要集中在CE-MS与电化学检测、固相萃取以及多种毛细管电泳模式的联用方面,CE-MS接口相关的报道较前几年有所减少;常规CE技术则以胶束电动毛细管色谱(MEKC)在复杂样本分析、浓缩富集应用为主,尤其在食品和药品等复杂基质样本分析方面的报道较为集中;此外,我国CE相关领域专家学者的科研成果涵盖了CE在生命科学、临床医学、医药研发、环境科学、天然产物、食品分析等领域的应用,代表了国内CE科研应用水平和现状。     

毛细管电泳新型手性分离体系研究进展

在现代分离科学中,手性化合物的分离分析一直是研究的重点和难点。相比于高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）等传统色谱分析方法,毛细管电泳（CE）技术凭借其高效率、低消耗、分离模式多样化等诸多优势,已经发展成为手性分离研究领域最有应用前景的分析方法之一。近年来,研究人员在CE手性分析方法的构建过程中,基于毛细管电动色谱（EKC）、配体交换毛细管电泳（LECE）、毛细管电色谱（CEC）等各种基础电泳模式,不断地对传统手性分离体系进行优化和改造,构建出了许多高性能的新型手性CE分离体系。如利用各类功能化离子液体以"手性离子液体协同拆分""手性离子液体配体交换""离子液体手性选择剂"等模式设计出多种基于离子液体的CE手性分离体系;利用纳米材料独特的尺寸效应、多样性、可设计性等特点,直接或与传统手性选择剂有机结合构建CE手性分离体系。此外,金属有机骨架材料修饰、低共熔溶剂修饰、非连续分段式部分填充等各式新颖的CE手性分离体系也都被研究人员成功开发,并表现出较大的发展潜力。该综述将对近年来（尤其是2015~2019年）此类新型CE手性分离体系的发展状况进行梳理,并结合相应的手性识别机理研究和手性CE方法实际应用情况,对该领域存在的问题及发展前景进行分析和展望。     

Graphene oxide coated capillary for chiral separation by CE

This article describes a new application of graphene oxide (GO) in CE based on the coating of fused silica capillary for chiral separation. The coated capillary was characterized by SEM, energy dispersive X‐ray spectroscopy, and Raman spectra. The results indicated that the capillary was coated with GO. Chiral separations were carried out in the GO‐coated capillary for the ephedrine–pseudoephedrine (E‐PE) isomers and β‐methylphenethylamine (β‐Me‐PEA) isomers at the optimal buffer conditions without any chiral selector by CE. The precision and reproducibility of GO‐coated capillary were investigated, and the RSDs of migration time (n = 6) for the E‐PE isomers were 1.35–1.41%, and 0.97–3.50% for β‐Me‐PEA isomers, respectively. The LOD for E‐PE isomers and β‐Me‐PEA isomers was 3 μM and 18 μM, respectively.     

毛细管电泳涂层研究进展

近年来,随着毛细管电泳与质谱、激光诱导荧光检测等联用技术的飞速发展,毛细管电泳技术在生命科学、环境保护、食品检验等领域得到广泛应用.对毛细管内壁进行涂层改性是提高毛细管电泳的分离效果和重现性,抑制分析物与毛细管内壁间吸附作用的最有效、最常用的方法.该文根据涂层材料的种类和制备机理,分别综述了近年来非共价键合和共价键合毛...