聚合物涂层毛细管电色谱在生物碱及抗生素类药物分离分析中的应用

发布时间：2020-11-18 23:10

　　 生物碱类药物和抗生素类药物对人体能够起到积极的治疗作用,但少量或过量的摄入则会产生一定的副作用。因此,对人体液中其浓度的检测具有十分重要生理的意义。这两类药物,各自具有相似的结构,或者呈电中性,因此采用毛细管区带电泳法较难分离。胶束电动色谱(MEKC)在电泳运行缓冲液中加入了表面活性剂,可以分离毛细管区带电泳较难分离的中性物质,因而被研究者们广泛用于生物碱类和抗生素类药物的分离分析。但是MEKC模式中添加大量的表面活性剂会导致系统不稳定以至测定的重现性较差,且表面活性剂的添加会抑制被分析物的检测信号,尤其是与质谱(MS)联用时,还会污染离子源,限制了CE-MS在未知药物的分析测定方面的应用。为了解决上述问题,并提高药物分离的选择性,本文采用了在电泳运行缓冲液中添加离子液体添加剂及构建基于聚合物涂层的开管-毛细管电色谱(OT-CEC)新体系的方法来实现提高对被分析物分离的选择性、分离效率及避免在缓冲溶液中添加表面活性剂的目的。其主要研究内容如下:(1)基于向电泳运行缓冲液中添加离子液体添加剂调控电渗流的策略,开展了β-内酰胺类抗生素的分离分析。结果表明,由于离子液体的添加降低了分离过程的电渗流,从而提高了三种被分析物的分离度。还探讨了不同取代基数以及不同阴离子种类的离子液体添加剂对分离的影响。(2)基于聚苯乙烯均聚物涂层能够在分离过程中起到抑制电渗流的作用,构建了OT-CEC新体系,将其应用于甲基黄嘌呤类生物碱的分离分析。通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应合成了聚苯乙烯均聚物,并通过物理吸附作用将其固定在毛细管内表面。结果表明,所制备的基于均聚物涂层的OT-CEC新体系,在抑制了电渗流的基础上,实现了甲基黄嘌呤类生物碱的良好分离,起到了替代表面活性剂的目的。此外,对于物理吸附方式所制备的涂层毛细管的稳定性也进行了考察。(3)基于嵌段共聚物聚(马来酸酐-苯乙烯-N-异丙基丙烯酰胺)涂层与被分析物之间的氢键/疏水作用,构建了OT-CEC新体系,并将其应用于β-内酰胺类抗生素的分离分析。通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应合成了这种新型的多功能嵌段聚合物,并将此嵌段聚合物通过化学键合的方式固定在毛细管内表面。结果表明:所构建的嵌段共聚物基质的涂层管稳定性和重现性良好;并成功用于人血清样品中β-内酰胺类抗生素的分离与含量测定。还探讨了基于嵌段共聚物涂层与被分析物之间的氢键/疏水作用的分离机理。此外,对此嵌段共聚物涂层温敏性对分离效率的影响也进行了研究。本文围绕毛细管区带电泳分离的选择性不好以及MEKC中表面活性剂限制CE-MS应用的问题,在新材料发展的基础上,构建了一种基于离子液体添加剂的毛细管电泳新体系及两种基于聚合物涂层的OT-CEC新体系,提高了生物碱和抗生素两类药物的分离效率,解决了MEKC模式中需要添加大量表面活性剂的问题,起到了代替表面活性剂的作用,结果表明:以离子液体为添加剂的毛细管电泳新体系提高了抗生素类药物的分离效率;以聚合物基质为涂层的OT-CEC新体系实现了生物碱类和抗生素类药物的良好分离。对复杂体系中未知结构的药物进行CE-MS分析表现出巨大的应用潜能。
【学位单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.7;TQ460.7
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 生物碱类和抗生素类药物概述
        1.1.1 甲基黄嘌呤类生物碱药物
        1.1.2 β-内酰胺类抗生素药物
    1.2 生物碱和抗生素类药物的毛细管电泳分析方法
        1.2.1 毛细管区带电泳（CZE）
        1.2.2 胶束电动毛细管色谱（MEKC）
        1.2.3 毛细管电色谱（CEC）
    1.3 开管-毛细管电色谱（OT-CEC）概述
        1.3.1 OT-CEC分离理论
        1.3.2 OT-CEC制备方法
        1.3.3 OT-CEC涂层材料
    1.4 基于聚合物涂层开管柱-毛细管电色谱（OT-CEC）体系的研究进展
        1.4.1 基于聚合物涂层的OT-CEC体系研究进展
        1.4.2 可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）反应
    1.5 本文的研究背景、目的及研究内容
第2章 基于ILs添加剂的β-内酰胺类抗生素的CZE分析
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器设备
        2.2.2 化学试剂
        2.2.3 溶液配制
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 离子液体种类考察
        2.3.2 缓冲溶液pH考察
        2.3.3 离子液体浓度考察
        2.3.4 缓冲溶液浓度考察
    2.4 结论
第3章 基于聚苯乙烯均聚物涂层的甲基黄嘌呤类生物碱的OT-CEC研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器设备
        3.2.2 化学试剂
        3.2.3 溶液配制
        3.2.4 均聚物PSt的合成
        3.2.5 基于PSt涂层的OT-CEC涂层管的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物的制备及表征
        3.3.2 涂层毛细管的制备及表征
        3.3.3 甲基黄嘌呤类生物碱的OT-CEC分析
        3.3.4 涂层毛细管的稳定性
    3.4 结论
第4章 基于多功能嵌段聚合物涂层的β-内酰胺类抗生素的OT-CEC研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器设备
        4.2.2 化学试剂
        4.2.3 溶液配制
        4.2.4 样品处理
        4.2.5 多功能嵌段聚合物P（MAn-St-NIPAm）的合成
        4.2.6 基于P（MAn-St-NIPAm）涂层的OT-CEC的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚合物的制备及表征
        4.3.2 涂层毛细管的制备及表征
        4.3.3 涂层管的稳定性及重现性考察
        4.3.4 β-内酰胺类抗生素的OT-CEC分析
        4.3.5 定量分析
        4.3.6 人血清中β-内酰胺类抗生素的检测分析
    4.4 结论
第5章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的科研成果

【参考文献】

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本文编号：2889347