科學(xué)博覽會項(xiàng)目

1、BSA毛細(xì)管電色譜柱的制備及手性分離應(yīng)用02化工專業(yè)： 伍品端指導(dǎo)老師 ： 馬志玲 副教授1目錄.研究意義和研究現(xiàn)狀.實(shí)驗(yàn)部分.結(jié)果與討論.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)2.研究意義和研究現(xiàn)狀手性分離的重要性 生物大分子幾乎都具有“手性”特征。手性藥物各對映體的藥效學(xué)等可能存在很大的差異 。 因而評價手性藥物各對映體的生物學(xué)活性,建立快速、準(zhǔn)確、靈敏的對映體拆分方法具有十分重要的意義。 3拆分對映體的色譜技術(shù)：高效液相色譜高效毛細(xì)管電泳超臨界流體色譜 毛細(xì)管區(qū)帶電泳膠束電動色譜毛細(xì)管電色譜（CEC）(以電滲流為驅(qū)動力的微柱液相色譜技術(shù))對映體分離機(jī)理： 手性選擇劑與對映體主要為疏水和靜電作用 ，只有具備特定空間構(gòu)

2、形和化學(xué)官能團(tuán)的分子才能與這一區(qū)域結(jié)合 。.研究意義和研究現(xiàn)狀4CEC的優(yōu)點(diǎn)：CELCCEC高效性高選擇性多功能性高效性、高選擇性、多功能性.研究意義和研究現(xiàn)狀5常用CEC手性選擇劑人血清白蛋白、牛血清白蛋白(BSA)、抗生素蛋白、卵類粘蛋白、-酸性糖蛋白 等。手性引入方法柱前手性衍生化法手性流動相添加劑法 手性固定相法 .研究意義和研究現(xiàn)狀6 總之，CEC以樣品與固定相之間的相互作用為分離機(jī)理，以電滲流為流動相驅(qū)動力。不僅具有CE水平的高柱效，而且具有HPLC水平的高選擇性。 而且，CEC整體柱在手性分離中也顯示出一定優(yōu)勢。.研究意義和研究現(xiàn)狀返回7.實(shí)驗(yàn)部分毛細(xì)管處理在毛細(xì)管內(nèi)聚合整體柱基

3、質(zhì)用動態(tài)法在聚合整體柱基質(zhì)上鍵合BSA蛋白使用選擇性鍵合蛋白質(zhì)對手性物質(zhì)進(jìn)行分離1.儀器和試劑（略）2.實(shí)驗(yàn)方法8二、在毛細(xì)管內(nèi)合成整體柱返回單體交聯(lián)劑9三、鍵合BSA蛋白Epoxy method 返回10四、使用選擇性鍵合蛋白質(zhì)對手性物質(zhì)進(jìn)行分離。返回分離對象：D,L組氨酸分離條件： 運(yùn)行緩沖溶液：2mM磷酸鹽緩沖液 分離電壓：6kV檢測方法： 電導(dǎo)檢測11.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論一、整體柱基質(zhì)聚合條件的優(yōu)化二、整體柱分離D,L-組氨酸對映體12活性基團(tuán)IR滲透性背壓孔結(jié)構(gòu)SEM、氮吸附法整體柱基質(zhì)聚合條件的優(yōu)化表1 整體柱各性能的影響因素最佳聚合條件 單體含量 交聯(lián)劑含量 致孔劑含量活性基團(tuán) 滲透

4、性 孔結(jié)構(gòu) 13環(huán)氧活性基團(tuán)IR 環(huán)氧基和酯基分別在約910cm-1和1730cm-1處有吸收。圖1 整體柱基質(zhì)的紅外光譜圖14單體含量對整體柱活性基團(tuán)含量的影響 固定致孔劑和溶劑的含量，改變單體（ ）和交聯(lián)劑（ ）相對含量，用紅外光譜法比較環(huán)氧基吸收峰（約910cm-1）和酯基吸收峰（約1729cm-1）峰面積。返回 樣品號 單體/交聯(lián)劑 環(huán)氧基峰面積 酯基峰面積 環(huán)氧基與酯基峰面積之比 1 3：2 33.4055 59.3904 0.5625 2 1：1 26.8072 49.1596 0.5453 3 2：3 26.3245 53.5184 0.4919表2 環(huán)氧基與酯基峰面積比較151

5、.交聯(lián)劑含量對整體柱背壓的影響原因：隨著交聯(lián)劑用量的減少，相分離提前，使孔徑 增大。樣品號 單體/交聯(lián)劑（v/v) 流速（mL/min) 背壓（MPa） C3# 3:2 0.005 3.4 C6# 1:1 0.005 4.7 C7# 2:3 0.005 5.2表3 不同交聯(lián)劑含量的整體柱基質(zhì)背壓162.致孔劑含量對整體柱背壓的影響隨著致孔劑（非良性溶劑）用量增大，相分離提前，孔徑增大。返回圖2 不同致孔劑含量整體柱基質(zhì)背壓17孔結(jié)構(gòu)SEM圖3 K1#（50%致孔劑）SEM圖圖4 K5#（10%致孔劑）SEM圖樣品號 單體 交聯(lián)劑 溶劑 致孔劑 K1 24 16 10 50 K5 24 16 5

6、0 10表4 整體柱基質(zhì)組成 18孔結(jié)構(gòu)氮吸附法 該整體柱基質(zhì)的孔都是中孔和大孔，孔徑分布在50nm-90nm范圍內(nèi)最多。圖5 K1#（50致孔劑）孔徑分布圖返回19單體:24%交聯(lián)劑:16%致孔劑:50%溶劑:10 %整體柱基質(zhì)聚合條件返回20CEC分離組氨酸對映體結(jié)果 在6.0kV的分離電壓下，以2mmolL1， pH5.5磷酸鹽緩沖溶液作運(yùn)行液 ，分離D,L-組氨酸，所得CEC圖。圖6 D,L-組氨酸CEC圖 21表5 緩沖液的pH值對分離效果的影響結(jié)論 緩沖液作運(yùn)行液的pH值越高 ，BSA （pI=4.7）離解的負(fù)電荷越多，使正的電滲流越強(qiáng)，使保留時間越早。 較高pH值的緩沖液作運(yùn)行液

7、時分離度下降是由于，正的電滲流較強(qiáng)，待分離對映體與手性選擇劑的作用來不及很好地進(jìn)行，就被帶出毛細(xì)管。返回緩沖液pH L-組氨酸t(yī)R（min） D-組氨酸t(yī)R（min） 分離度R5.0 5.5 6.23 6.68 1.06.0 5.02 5.56 0.422實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn) 通過條件實(shí)驗(yàn)，用IR、測定背壓、SEM和氮吸附法等方法，確定出最佳聚合條件，成功制備出毛細(xì)管電色譜柱。 用手性毛細(xì)管電色譜柱分離組氨酸對映體，并考察了運(yùn)行緩沖液pH值對柱效及分離度的影響,并從原理上作出解釋。 最簡便的方法（環(huán)氧基法），用BSA蛋白對毛細(xì)管整體柱進(jìn)行修飾，制成手性毛細(xì)管電色譜柱。 首次建立了采用IR法定性和定量分析整體柱基質(zhì)表面的活性基團(tuán)。 23前景展望 目前，CEC在藥物分析方面已有廣泛的研究，集中在與藥物相關(guān)的雜質(zhì)分離和手性藥物的分離等。 隨著毛細(xì)管電色譜技術(shù)的不斷完善和提高，將在生物技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、精細(xì)化工產(chǎn)品、食品工業(yè)等多個領(lǐng)域的分析中得到應(yīng)用。 在可預(yù)計的