本课题拟开展集成在线样品富集二维毛细管电泳分析新方法研究及在单细胞分析中的应用研究。把化学分析中的采样、样品纯化、在线富集、二维分离及检测等操作单元集成为自动化智能分析。首次将样品富集技术与二维毛细管电泳高效分离相结合,同时提高复杂样品中痕量组分的检测灵敏度、峰容量和分离度。研究不同的正交分离方法,不仅分析离子型化合物,还可分析中性化合物和结构对映体,为二维毛细管电泳拓展新方向,解决目前二维毛细管电泳只用于分析蛋白质等大分子物质的限制。研究富集机理和正交分离机理,丰富和发展毛细管电泳的理论。在以上工作基础上,探讨所提出的集成在线样品富集二维毛细管电泳分析新方法在单细胞分析中的应用,通过单细胞水平上的癌细胞-正常细胞、癌细胞-癌细胞内谷胱甘肽等多种成分含量的差别分析,探讨健康人和肿瘤病人体内谷胱甘肽等含量的生理和临床意义,以期为单细胞分析开辟新途径。
On-line preconcentration;capillary electrophoresis;two-dimensional separation;pharmacokinetic study;single cell analysis
本课题按原工作计划进行,完成了课题规定的研究任务,获得了有特色的研究成果。 首先建立了一系列富集倍率高、操作简单的在线富集新方法研究了阴离子选择性进样-碱堆积在线双重富集法,富集倍数达到5个数量级;提出了电动反平衡扫集用于MEKC富集分离中性物质,灵敏度提高10000倍;建立了场放大进样-准等速电泳-酸堆积顺序富集法用于高盐样品预富集,使高盐样品检测灵敏度提高三个数量级;利用Au纳米粒子作为HRP标记抗体的载体,结合电堆积预富集技术,发展了一种基于场放大进样及Au纳米粒子双重放大的毛细管电泳电化学免疫分析技术用于大肠杆菌的检测,该技术可使灵敏度提高1400倍,对扇贝中大肠杆菌检测的检出限为1.0 cfu/mL。 建立了毛细管电泳电化学免疫分析新体系用于贝类样品中赤潮毒素的检测,通过竞争和非竞争性疫分析分别检测了贝类中的PSP、DSP、NSP和ASP。建立了Au纳米粒子增强的毛细管电泳电化学免疫分析同时分离检测贝类样品中的四种赤潮毒素,将Au纳米粒子加入到缓冲溶液中,贝类毒素的免疫反应样品吸附到Au纳米粒子表面,每个Au纳米粒子可以吸附多个样品离子,对检测信号起到极大的放大作用。同时,Au纳米粒子与分析物的结合,改变了样品离子的迁移速率,从而使分离度增大,四种贝类毒素的免疫反应样品都能达到基线分离。 设计并制作了全二维CZE-MEKC分离平台用于药物及对映体的分离检测,制作了柱端电化学检测池用于全二维毛细管电泳分离柱端电化学检测,可同时对药物组分中的荷电粒子和中性成分进行分离检测,设计了在柱电化学检测池并用于制作了中心切割二维CZE-MEKC分离在柱电化学检测系统,实现对复杂药物中的有效成分进行分离检测。 将上述研究的在线富集新方法应用到二维毛细管电泳中,建立了集成在线富集二维毛细管电泳分离新方法,并应用于复杂中药样品、单细胞分析及药代动力学研究中。课题研究期间发表相关科研论文8篇,其中SCI收录论文7篇,影响因子大于6.0的SCI论文1篇,影响因子大于2.0的SCI论文3篇。申请国家发明专利6项,其中已授权3项;获山东省自然科学二等奖1项、山东省高校优秀科研成果奖一等奖1项;培养了6名硕士研究生作为科研后备力量。课题研究人员较好的完成了课题规定的任务,实现了研究指标,具有重要的理论和实际意义。