毛细管电泳仪在氨基酸中的应用

食品和生物体内氨基酸种类和含量对于人体健康至关重要。毛细管电泳仪以其成本低、污染小、gao效和操作简易等优点被广泛应用于氨基酸的分析中。总结了毛细管电泳仪结合紫外、质谱、荧光和电化学等检测器用于氨基酸分析的Zxin应用进展，综述了毛细管电泳法在氨基酸手性分离方面的应用。

一、毛细管电泳仪在氨基酸中的应用

氨基酸是生物体的重要组成单元，参与并控制着体内代谢，对一切生物体的生长发育有举足轻重的作用，因此，氨基酸的检测对于营养食品的研究与对机体营养状况的判断有着重要意义。分光光度法、液相色谱法、气相色谱法和氨基酸分析仪方法等都可应用于氨基酸的检测中，但是上述方法均存在各自局限性，如检测灵敏度低、操作繁琐、操作费用高等，在一定程度上限制了其在氨基酸检测中的应用。

毛细管电泳法(capillary electrophoresis，CE)是20世纪80年代发展起来的一种以电场为推动力的gao效分离技术，该方法具有成本低、污染小、gao效和操作简单等优点。因此，毛细管电泳法用于氨基酸分析成为研究的热点课题，主要应用于食品安全、生物科技、yi疗诊断等领域。本文综述了结合不同类型检测器的毛细管电泳仪在氨基酸分析中的应用，介绍了近几年该技术在氨基酸手性分离中的应用。

二、毛细管电泳技术

毛细管电泳仪将样品中氨基酸分离后，结合不同的检测器对每种氨基酸进行定性和定量分析。常用的检测器有紫外检测器(ultraviolet detector，UV)、激光诱导荧光检测器 (laser-induced fluorescence，LIF)、质谱检测器(mass spectrometric detection，MS)和电化学检测器(electrochemical detection，EC)。

1.毛细管电泳-紫外检测法(CE-UV)

CE-UV是根据氨基酸具有的紫外吸收性质对其进行定性定量分析的。由于某些氨基酸本身对紫外吸收较弱，因此，为了提高毛细管电泳仪分析灵敏度，需要在样品溶液中加入背景电解质(缓冲溶液)和衍生剂。因此，毛细管电泳紫外氨基酸分析方法包括直接紫外检测法和衍生化紫外检测法。

1.1.直接紫外检测法

直接紫外检测法需要在样品溶液中加入缓冲溶液，使样品溶液形成稳定的电渗流体系。据研究，毛细管柱内表面粒子运动方向及稳定性和待分离氨基酸的运动方向和稳定性均会受到pH值影响，因此，通过控制缓冲溶液的pH可以实现不同样品中氨基酸的较好分离效果，常用的缓冲溶液体系是磷酸盐和硼砂。

1.2 衍生化紫外检测法

衍生化紫外检测法原理是在溶液中加入发色团以增强氨基酸对紫外的吸收，因此提高了紫外检测器对氨基酸检测的灵敏性。对衍生剂的选择原则是选择产生副产物Z少，有选择性的衍生剂。毛细管电泳仪常用的衍生剂有邻苯二甲醛(OPA)、氯甲酸-9-芴基甲酯(FMOC-Cl)、异硫氰酸荧光素(FITC)和萘-2，3-二甲醛(NDA)等。

2.毛细管电泳-质谱检测法(CE-MS)

CE-MS是通过测定各峰的组分碎片离子质荷比对样品中氨基酸实现定性和定量分析的。此技术对样品定量分析灵敏度和准确性高，干扰少。

应用CE-MS技术，样品溶液会在毛细管电泳和质谱仪接口处被稀释。为了解决这一问题，在毛细管后装入了电喷射离子装置(CE-ESI-MS)。改进后，能使电泳分离的样品不间断打入质谱中，不仅避免了液体在接口处稀释的问题，而且节省了分析时间，减少了装置接口处的死体积。实验证明CE-ESI-MS比CE-MS花费小，且可以检测更多种氨基酸。

3.毛细管电泳-荧光检测法(CE-LIF)

CE-LIF要求被检测氨基酸样品有荧光吸收，因此要对样品进行衍生化处理。CE-LIF对样品检测分析灵敏度极高，且进样量少，因此，在疾病诊断、评估和监测疾病对药物zhi疗方面应用较多。

CE-LIF对衍生剂、分离条件和检测条件的选择有较高要求。王宇飞以4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1，3-二唑(NBD-F)为衍生剂，选择的25 mmol/L硼砂、20 mmol/L聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)和体积分数5%乙腈(pH 9.5)的缓冲体系，分析了谷胱甘肽钠药品中氨基酸含量，分析时间为11 min，检测限可达为0.1 μg/mL。Lorenzo应用此法，采用的衍生剂为NBD-F，衍生时间为35 min，检测了人体血浆中氨基酸含量，从而判断实验者是否患有抑郁症。

4.毛细管电泳-电化学检测法(CE-EC)

CE-EC可直接检测未衍生的氨基酸含量，有良好的选择性，仪器造价低廉，多用于生理液等临床样品的分析检测。实验者往往通过修饰工作电极对CE-EC进行优化，毛细管电泳仪通常选用的工作电极有碳、铜、金和铂等。毛细管电泳仪工作电极选择中应该考虑对检测物质有一定响应值，但不易被液体污染，并且经济。研究发现，CE-EC比任何一种检测器分离分析技术都省时。

5.其他毛细管电泳技术

毛细管电泳仪在氨基酸检测方面已日趋重要，成为了热点研究课题。Fengbin应用毛细管前沿技术(CE-FA)对β-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA)和β-萘酰胺衍生剂的结合力进行了研究，表明两者由静电结合力聚合在一起，应用此技术可以通过计算结合键力来判断Z佳衍生时间，为选择Z好的衍生条件提供了理论基础。

为了提高毛细管电泳仪对氨基酸的分析灵敏度，Jeongmi结合了单滴微萃取技术(SDME)对人类尿液样品进行分析，萃取剂为壬烷-1-磺酸，萃取时间20min，把氨基酸浓度提高到了之前的120倍，检测灵敏度明显提高，此技术在临床样品分析中结合质谱检测器可以达到更好的效果。据研究，毛细管电泳仪缓冲溶液的pH值会影响离子淌度，控制缓冲溶液pH值对毛细管电泳分离效果很重要，Tak通过监测动态pH界面，随时调整pH至Z适宜值，优化了毛细管分离方式。

三、毛细管电泳技术在手性氨基酸分离中的应用

由于L-和D-氨基酸(手性氨基酸)在生物体中有不同的代谢作用，在制YF面也各有差异，因此，近几年毛细管电泳仪对手性氨基酸的分离检测也成为研究热点和难点。毛细管电泳技术以其微量、gao效和省时等优点广泛应用在手性氨基酸的分离和检测。

毛细管电泳仪对于手性氨基酸的分离是通过改变其旋光性而实现的，zhong点研究领域是药物的制备和临床样品的分析。毛细管电泳仪常用的手性分离剂有环糊精、金属配合物Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)、大环抗生素和冠醚。其中环糊精因其带电性不同又分为中性环糊精、负电性环糊精、正电性环糊精和两性环糊精。

目前，在研究中毛细管电泳仪并不单一的使用手性分离剂，而是在样品溶液中加入衍生剂和合适的背景电解质，使得手性剂优先与氨基酸的功能基团发生化学反应，提高手性剂的化学选择性。因此，对于毛细管电泳手性分离技术，选择合适的背景电解质、衍生剂和分离条件也是至关重要的，尤其当手性分离剂选择环糊精时，温度控制至关重要，一般高温会减弱手性分离剂与氨基酸的结合键力。

四、展望

毛细管电泳技术的应用虽然不断拓展发展，但是此技术在氨基酸分离检测过程中还存在衍生剂的选择和实验条件的优化等一系列问题亟待解决。为了极ng准分析临床样品、药物和食品中的氨基酸需对这些问题进行更深入细致的研究。此外，毛细管电泳仪还可以结合偏Z小二乘法、主成分回归法和其他数学方法对分析值进行统计预测，为全面对氨基酸定性定量分析做理论支撑。