毛细管电泳-质谱联用技术的新进展

毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术综合了CE的高效分离能力、广泛的样品适应性和MS的高灵敏度、可提供结构信息等优势,已发展成为一种重要的分离分析手段。本文对近几年来CE-MS联用接口技术的发展作一简单介绍,并对CE-MS在生命分析、食品药品分析等领域的一些应用进展予以综述。     

2019年毛细管电泳技术年度回顾

本文归纳了ISI Web of Science中检索的2019年度毛细管电泳（CE）技术的相关论文,从生物分析、药物分析、临床检验及医学诊断、手性拆分、食品检测、其他化合物和离子检测以及毛细管电泳-质谱（CE-MS）的应用等7个方面进行了分类说明;简要介绍了2019年度与CE技术有关的国际会议和国内会议及各会议的重点研究报告。     

毛细管电泳-质谱联用技术及其在蛋白质组学中的应用

蛋白质组学研究在生物学、精准医学等方面发挥着重要的作用。然而研究面临的巨大挑战来自生物样品的复杂性,因此在质谱（MS）鉴定技术不断革新的同时,发展分离技术以降低样品复杂度尤为重要。毛细管电泳（CE）技术具有上样体积小、分离效率高、分离速度快等优势,其与质谱的联用在蛋白质组学研究中越来越受到关注。低流速鞘流液和无鞘流液接口的发展及商品化推动了CE-MS技术的发展。目前毛细管区带电泳（CZE）、毛细管等电聚焦（CIEF）、毛细管电色谱（CEC）等分离模式已与质谱联用,其中CZE-MS应用最广泛。目前被广泛采用的蛋白质组学研究策略主要是基于酶解肽段分离鉴定的"自下而上（bottom-up）"策略。首先,CE-MS技术对酶解肽段的检测灵敏度高达1 zmol,已成功应用于单细胞蛋白质组学;其次,毛细管电泳技术与反相液相色谱互补,为疏水性质相近的肽段（尤其是翻译后修饰肽段）的分离鉴定提供了新的途径。基于整体蛋白质分离鉴定的自上而下"top-down"策略可以直接获得更精准、更完整的蛋白质信息。CE技术在蛋白质大分子的分离方面具有分离效率高、回收率高的优势,其与质谱的联用提高了整体蛋白质的鉴定灵敏度和覆盖度。非变性质谱（native MS）是一种在近生理条件下从完整蛋白质复合物水平上进行分析的质谱技术。CE与非变性质谱联用已被尝试用于蛋白质复合体的分离鉴定。该文引用了与CE-MS和蛋白质组学应用相关的93篇文献,综述了以上介绍的CE-MS的研究进展以及在蛋白质组学分析中的应用优势,并总结和展望了其应用前景。     

2015年毛细管电泳技术年度回顾

本文为2015年毛细管电泳(CE)技术的年度回顾。归纳了ISI Web of Science中检索的2015年度CE技术相关的论文,从毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术、方法学研究、检测与富集、手性分子拆分及CE技术应用5个方面进行了分类说明;简要介绍了2015年涉及CE技术的国际会议6个,国内会议2个以及各会议的研究报道情况。最后,介绍了目前国内外的单克隆抗体、水质、酒类和食品分析中涉及的毛细管电泳的方法标准。     

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。     

CEC-ESI-TOF/MS手性分离两种β_2-受体激动剂的研究

本实验以自制毛细管电色谱整体柱为手性分离柱,应用毛细管电色谱-电喷雾-飞行时间/质谱(CECESI-TOF/MS)联用技术,通过优化CEC分离条件和MS检测条件分离分析得到两种β2-受体激动剂药物。实验结果表明两种β2-受体激动剂药物盐酸克伦特罗和盐酸班布特罗在优化条件下均能达到基线分离,分离度分别为2.31和1.83,为该类药物的手性分离提供了一种新思路。     

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。     

毛细管电泳法在手性分离中的应用及进展

近年来,毛细管电泳(CE) 手性分离方法的研究主要集中在各种手性添加剂与对映体药物的匹配及实验条件的最优化选择上.目前,较为成熟的CE分离模式有:区带电泳(CZE)、凝胶电泳(CGE)、等速电泳(CITP)、胶束电动色谱(MEKC)和非水电泳(NACE)等,并已成功地用于手性化合物对映体的分离.CE手性分离研究正朝着新型手性选择剂的研制和实现与其他各种定性分析仪器及其他色谱分离模式的联用方向发展.     

毛细管电色谱-电喷雾电离-飞行时间质谱分离分析盐酸地尔硫卓和盐酸维拉帕米混合手性药物

建立一种毛细管电色谱-电喷雾电离-飞行时间质谱(CEC-ESI-TOF MS)联用技术分离分析钙离子拮抗剂类混合手性药物的方法.利用实验室自制的β-环糊精衍生物电色谱整体柱,在优化的CEC分离条件及MS检测条件下,两种混合手性药物盐酸地尔硫卓和盐酸维拉帕米中的4个组分在18 min内实现基线分离并被检测.利用该方法拆分...     

毛细管电泳在手性化合物分离分析中的研究进展

手性化合物的对映异构体往往表现出不同的生理活性,因此建立手性化合物的有效分离分析方法具有重要意义。毛细管电泳（CE）是一种分离效率高、分析速度快、样品用量少、分离模式灵活多样的分离分析方法,在手性化合物的分离和检测领域应用广泛。该文主要综述了2017~2019年CE在手性分离分析方面的最新进展,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

几种苯甲酰胺类抗精神病药物的手性色谱拆分及其对映体含量的测定

采用直链淀粉-三(5-氯-2-甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相(CSP),以0.1%二乙胺正己烷和0.1%二乙胺乙醇为流动相梯度洗脱,以舒必利、阿米舒必利和莫沙必利为目标物,利用高效液相色谱法研究了这3种苯甲酰胺类药物的手性色谱分离行为。分别考察了流动相组成、添加剂及柱温对3种药物对映体分离的影响,从热力学和结构上探讨了色谱拆分的机理。结果表明: 在优化的色谱条件下,舒必利、阿米舒必利和莫沙必利对映体的分离度Rs＞1.5;计算了3种药物对映体的色谱保留因子k和分离因子α,以及与CSP相互作用的热力学函数,其相互作用大小依次为舒必利＞阿米舒必利＞莫沙必利。已将该方法成功地应用于上述3种药物片剂和血清中其对映体的测定,方法简便、准确、可靠。     

Application of thin-layer chromatography in enantiomeric chiral analysis-an overview

Several chiral drugs are produced and administered as pure enantiomers, whereas many others, especially of synthetic origin, are used mainly in the form of racemates. The biological and pharmacological activity of chiral compounds depends on their configuration. The racemic drugs may exhibit quite different activity from the optically pure drugs. Often only one of the enantiomers is pharmacologically active and/or even can be toxic. Since numerous enantiomers have been shown to behave differently from at least one point of view, whether pharmacokinetic, pharmacodynamic, toxicological or interaction, there seems to be hardly any exception to the general rule that a racemate cannot be considered as a single drug entity. A variety of chromatographic methods have been developed for optical resolution recently. Usually direct separation of the enantiomers is carried out on HPTLC chiral precoated plates or on plates impregnated with chiral substances. TLC techniques are a developing branch of separation and quantitation of drugs, both in pharmaceutical dosage forms and in biological material. This review presents an overview of the current successful enantioseparations of drugs by TLC and their potential in the analysis of the drug racemates.     

Antibodies as Tailor-Made Chiral Selectors: an Interdisciplinary Approach to Enantiomer Separation and Detection

 It has long been known that the configurational isomers of biologically active compounds, e.g., nutrients, pesticides, and drugs, may exhibit different activities in a chiral environment such as the human body. Although the majority of drugs presently in development are chiral, analytical and preparative methods for the quantitative determination and purification of stereoisomers still lag behind. One reason is that commonly used chiral selectors for the direct resolution of enantiomers are not tailor-made for a specific analyte. The identification of suitable selectors for a particular pair of enantiomers still requires considerable experimentation and is generally demanding with regard to material, time and labor. The rational design of chiral host molecules, therefore, represents a challenge in facilitating enantiomer analysis. In this article, we describe how a combination of techniques ranging from organic synthesis to molecular biology yields antibodies of predetermined specificity and stereoselectivity that can be used as tailor-made chiral selectors for the chromatographic separation of enantiomers and their sensitive detection in immunosensors.     

Comparative analysis of chiral drugs in view of chemometrics

With the development of methods for obtaining chiral compounds as potential drugs, there is also need to develop analytical methods for the separation of both enantiomers. Keeping in mind that the physical and chemical properties of both enantiomers are identical, their different nature will only be revealed in a chiral environment that is appropriately designed. Physicochemical systems can be used to predict the differences in biological activity of both enantiomers. The complexity of the problem requires the use of additional tools, which are various chemometric methods. This paper reviews the application of chemometry in the analysis of chiral drugs and discusses the effects of a combination of chromatographic, electrophoretic, and spectroscopic analysis (UV-Vis absorption spectroscopy, and near-IR spectroscopy aided by cyclodextrin inclusion complexes) with chemometrics for improving the methods of enantioseparation (experimental design), explaining the mechanisms of behavior and chiral recognition (quantitative structure-enantioselective retention relationships) and indicating chiral purity (enantiomeric excess).     

毛细管电泳在手性化合物分离中的应用进展

由于手性化合物尤其是手性药物的两个对映体具有不同的化学性质和生理活性,对手性化合物进行分离在医药、生物、食品和环境等领域都具有十分重要的意义。毛细管电泳由于其独特的优势已广泛应用于手性物质的分离。本文对2013~2015年毛细管电泳用于手性分离的最新进展进行了综述,并对其发展前景进行了展望。     

基于非手性离子液体的毛细管电泳法拆分3种手性药物

建立了以非手性离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑氯(［BMIM］Cl)为手性分离的添加剂、β-环糊精作为手性选择剂的毛细管区带电泳(CZE)分离扑尔敏、氯霉素前体和氧氟沙星3种对映体的方法,并与未添加［BMIM］Cl的CZE分离情况进行了对比研究。发现［BMIM］Cl对手性药物的拆分有协同作用,不仅能够增加对映体的分离度,还能有效地抑制毛细管内壁对样品分子的吸附作用,改善峰形。采用离子液体辅助手性选择剂(尤其是环糊精)的CZE改进方法,为其他毛细管电泳难以分离的手性药物的分离分析提供了新的方法。     

手性微柱高效液相色谱用于对映体的分离

报道了实验室自制的手性微柱高效液相色谱系统和纤维素类手性填料的制备方法, 以及用于对映体分离的应用研究. 研究了手性微柱的装填技术并考察了影响填料性能的关键因素. 优化了流动相的组成和流速对对映体拆分的影响. 成功地分离了5种对映体. 结果表明, 该系统操作简便、分离度高, 而且流动相消耗低, 分析速度快. 该系统可以用于实验室手性分离分析.     

纤维素-三（4-甲基苯甲酸酯）手性固定相拆分5种芳基丙酸类药物对映体及其制剂的含量测定

采用纤维素-三（4-甲基苯甲酸酯）（CTMB）手性固定相,利用反相色谱法研究了氟比洛芬、普拉洛芬、布洛芬、萘普生、洛索洛芬5种芳基丙酸类手性药物的色谱拆分行为。考察了流动相组成、酸碱添加剂及柱温对上述5种药物对映体分离的影响,并通过热力学研究及对映体结构分析对CTMB固定相的手性拆分机理进行了探讨。结果表明,除萘普生采用乙腈-0.1%（v/v）甲酸溶液外,以甲醇-0.1%（v/v）甲酸水溶液为流动相可使普拉洛芬、洛索洛芬、氟比洛芬和布洛芬的对映体间的分离度均大于1.5,CTMB固定相对这5种芳基丙酸类药物的手性拆分能力依次为普拉洛芬>洛索洛芬>氟比洛芬>布洛芬>萘普生。在各自的优化色谱条件下,将方法应用于上述5种药物制剂的含量测定,结果令人满意。     

New approach for chiral separation: from polysaccharide-based materials to chirality-responsive polymers

Chiral separation that is closely related to daily life is a meaningful research. Polysaccharide-(e.g., cellulose, amylose derivatives) based chiral packing materials afford powerful chiral stationary phases(CSPs) toward a broad range of racemic compounds. However, considering the explosive growth of specific chiral drugs, the separation efficiencies of these CSPs need further improvement, which calls for new approaches and strategies. Smart polymers can change their physical or chemical properties dynamically and reversibly according to the external stimuli(e.g., thermo-, pH, solvent, ion, light, critical parameters for chromatographic separation) exerted on them, subsequently resulting in tunable changes in the macroscopic properties of materials. In addition to their excellent controllability, the introduction of chiral characteristics into the backbones or side-chains of smart polymers provides a promising route to realize reversibly conformational transition in response to the chiral analytes. This dramatic transition may significantly improve the performance of materials in chiral separation through modulating the enantioselective interactions between materials and analytes. With the help of chirality-responsive polymers, intelligent and switchable CSPs could be developed and applied in column-liquid chromatography. In these systems, the elution order or enantioselectivity of chiral drugs can be precisely modulated, which will help to solve many challenging problems that involve complicated enantiomers. In this paper we introduce some typical examples of smart polymers that serve as the basis for a discussion of emerging developments of CPSs, and then briefly outline the recent CSPs based on natural and certain synthetic polymers.