文档介绍：毛细管电泳与芯片毛细管电泳的双检测技术
作者:李想童艳丽刘翠李偶连杨秀娟陈缵光
STRONG【摘要】/STRONG综述了毛细管电泳和芯片毛细管电泳的3种双检测技术,包括荧光散射等光学双检测技术、安培非接触电导等电化学双检测技术和荧光非接触电导等光电联用双检测技术。介绍了3种双检测方法的仪器的检测原理及应用,并展望了双检测技术的fazhan发展前景。引用文献54篇。
STRONG【关键词】/STRONG毛细管电泳,芯片毛细管电泳,双检测,评述
STRONG1引言/STRONG
毛细管电泳(CE)以毛细管为分离通道,高压直流电场为驱动力,根据组分的淌度和分配系数的差异进行分离。芯片毛细管电泳(Microchipcapillaryelectrophoresis,MCE)自1992年由Manz首次报道[1]以来迅速发展,它将微流控芯片的集成化技术与CE的分离检测技术相结合,在石英、玻璃或塑料等基片上刻制微通道,实现样品的处理、分离及检测等,比CE分析速度更快。CE和MCE具有高效、快速、微量、经济、污染小和分析样品范围广等特点,现已应用于医学研究[2]、食品分析[3]、环境分析[4]、药物分析[5]、蛋白质分析[6]、手性分离[7]及单细胞分析[8]等领域中。
CE和MCE的分离通道内径狭小、分析速度快,要求检测器灵敏、快速、微型化和集成化,检测器成为了研究重点之一。在诸多检测技术中,紫外可见吸收[9,10]、荧光检测(Fluorescencedetection,FD)[11,12]等光学检测技术应用较为普遍。电化学发光检测[13,14]、安培检测[15,16]、电位检测[17]、接触式电导检测[18]和非接触电导检测(D)[19,20]等电化学检测技术以灵敏度高、选择性好、装置简单等优势受到重视。质谱(MS)自1987年首次报道用于CE检测[21]以来,在CE和MCE中已有应用,并随着接口技术[22]的发展,显示了它的发展潜力。此外还有拉曼光谱[23]、核磁共振[24]等多种新型检测技术,各自具有独特优势和适用范围。
虽然检测方法多样,但是单检测技术仍存在一定的局限性,在分析测定样品时,需要根据分析物的性质和检测灵敏度来选择合适的检测方法,如FD法只适用于测定具有荧光发色基团或经过衍生后具有荧光特性的物质;安培法适用于测定具有电化学活性的物质;而电导法擅长于测定荷电成分。当样品成分较复杂时,只使用单一检测法无法一次分析测定多种性质样品,而将两种或多种检测方法联用,可以发挥各自的优势,相互补充,能一次检测更多种类物质,避免了多次测定,降低分析成本。本文将目前的各种双检测技术分为光学双检测技术、电化学双检测技术和光电联用双检测技术,并分别介绍了这3种双检测技术的装置设计及应用。
STRONG 2光学双检测技术/STRONG
FD是CE和MCE检测器中最灵敏的检测方法之一,检出限可达1×10-13~1×10-9mol/L[25]。FD只适用于测定本身或衍生后产生荧光的物质,专属性较强,且要根据待测物或衍生试剂的荧光特性来选择相应的激发光源。测定复杂样品时,若待测物的激发波长不相近,用单一激发光源无法同时测定这些待测物。Masaki等[26]设计了MCE的双荧光束检测装置。分别使用波长为370nm的发光二极管和395nm的激光二极管作为激发光源,实现双荧光束检测。
光散射双检测
激光诱导荧光光散射双检测[27]采用了鞘流池结构的过柱检测方式,激光经过鞘流池后由光束分离器分为两部分,6%的反射光用于散射检测,94%的透射光用于FD,从而实现FD光散射双检测。装置已被用于监测荧光标记线粒体等亚微粒子。光散射可测定粒子大小及结构等特性,但其专属性较差。联合FD,利用荧光信号辨别待测粒子的光散射信号,排除其它粒子的干扰,提高了检测的专属性和准确性。
STRONG 3电化学双检测技术/STRONG
光学检测法常因分离通道内径狭小受光程限制,而电化学检测受这种问题影响很小,且灵敏度高、选择性好、装置简单、成本低,用于CE和MCE中具有一定优势。目前已有多种复合式电化学双检测技术。
安培检测法只测定在电极上具有电化学活性的物质,选择性高、操作简便,检出限可达到1×10-10~1×10-7mol/L[28]。自1987年由Wallingford等[29]将安培检测法应用于CE以来,得到了新的发展。其中工作电极对检测性能至关重要,目前有金属电极[30]、碳电极[31]和化学修饰电极[32]等几种,需要根据待测物的电化学活性和背景电流大小选择合适的电极。在测定复杂样品时,可采用双电极安培检测技术,在双电极上分别施加不同的电势进行测定,可提高选