甘勇強 周 梁 王 靜

廣西壯族自治區(qū)食品藥品檢驗所，廣西 南寧 530021

毛細管電泳 (Capillary Electrophoresis)又稱高效毛細管電泳 (HPCE)，是指以高壓電場為驅動力，以毛細管為分離通道，依據樣品中各組分之間濃度和分配行為上的差異而實現分離的一類液相分離技術［1］。HPCE按毛細管內分離介質和分離原理的不同主要可分為：毛細管區(qū)帶電泳(CZE);毛細管等速電泳 (CITP);毛細管膠束電動色譜(MECC);毛細管凝膠電泳 (CGE);毛細管等電聚焦(CIEF)［2］。

1 在中藥有效成分測定中的應用

一種中藥材含有多種有效成分，通常多為黃酮類、蒽醌類、生物堿類、有機酸類、及各種苷類等，這些組分結構比較復雜，種類多樣且在藥材中含量不高，用普通的分離方法難以完全分離和定量測定，而多味藥材組成的復方的成分測定，普通的分離方法就更加難以勝任。但是，這些成分都可以用CE進行分析。目前，CE已被廣泛用于中藥材及中藥復方制劑的成分分析。

1.1 黃酮類 黃酮類化合物一般不帶電，方法大都采用MECC模式。也可以利用黃酮類化合物含有鄰羥基，可與硼砂結合成帶電粒子，再用CZE分離模式。戴忠［3］等人在膽酸鈉系統(tǒng) (10mmol/L硼酸鈉，15 mmol/L磷酸二氫鈉，40 mmol/L膽酸鈉)-乙腈 (3∶2)，pH=7.0的緩沖液中，采用MECC模式測定卷柏屬植物中3種雙黃酮類化合物—穗仡杉雙黃酮、扁柏雙黃酮和銀杏雙黃酮的含量。Zhang［4］等對傳統(tǒng)藏藥細葉小苦荬中的三種黃酮類有效成份：(3R)-7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷、槲皮素和山奈酚在20 mmol/LpH 9.5的硼砂緩沖體系中進行了分離分析，實驗結果表明該方法準確度高，重現性好。黎波濤［5］等以5%甲醇與95%硼砂 (40mmol/L，pH=10.0)溶液為電泳緩沖液，分離電壓16.5kV，檢測波長254nm為條件下，分離大豆籽中6種大豆異黃酮組分，均可在21min內完全分離并具有良好的線性關系。

1.2 蒽醌類 蒽醌類化合物結構中多有羥基和羧基，用CZE和MECC都能分析。鄭文捷［6］等利用MECC同時分離測定中藥大黃及青海野生大黃茶中3種主要活性蒽醌成分含量。方法簡單、快速、準確、重現性好，可用于大黃藥材和青海野生大黃茶的質量控制。李偉［7］等以50cm×75μm i.d.未涂層石英分光毛細管，分離電壓 20kV，0.05mol/L KH2PO4-Na2HPO4(pH=8.2) 緩沖溶液，紫外檢測波長為254 nm，以氨基苯磺酸為內標，可實現大黃提取液中五種蒽醌化合物含量的同時分離和測定。此外，采用CZE與MECC結合還可成功分離芍藥中本芍藥苷等成分;以CZE分離模式還可分離野菊花中7種香豆索類化合物和分析測定獨活中9種香豆素類成分等［8］。

1.3 生物堿類 HPCE具有十分多樣的分離模式，生物堿類成分同其他天然的次生代謝產物一樣一般采用CZE和MECC兩種分離模式。采用MECC法研究9種阿樸啉類生物堿，其分析時間僅為9min，比HPLC約縮短一半時間。中藥益母草的有效成分主要為生物堿類，從益母草中提取并鑒定出結構的生物堿有水蘇堿、益母草堿、益母草定等，其中水蘇堿含量較高，王峻梅等用高頻電導毛細管電泳測定了益母草中水蘇堿含量，檢出限為 2.5g/L［9］王瑞娜［10］等以CZE對苦參中的苦參堿、槐定堿及金雀堿進行了分離分析，效果較好。

1.4 有機酸類 李利軍［11］等采用MEKC法分離檢測胡黃連提取液中三種有機酸香草酸、肉桂酸和阿魏酸的含量。楊芳［12］等利用HPCE法測定復方茵黃解毒湯中的咖啡酸和阿魏酸含量，咖啡酸和阿魏酸的平均回收率均大于95%;RSD均小于3%(n=3)。方法簡便、準確、可靠、快速，可用于復方茵黃解毒湯的質量控制。

1.5 皂苷類及苷類 李藝［13］等以磺丁基 -β-環(huán)糊精(SBE-β-CD)和β-環(huán)糊精 (β-CD組成二元手性選擇體系，用毛細管電泳法對柴胡中的柴胡皂苷a及柴胡皂苷d進行分離測定。考察了緩沖液的組成和濃度、手性選擇劑的組成和濃度、進樣方式及樣品介質等對靈敏度和分離度的影響。黃寶美［14］等使用自行設計的毛細管電泳柱端安培檢測系統(tǒng)，采用非水介質毛細管電泳法對野菊花中蒙花苷的含量進行測定。考察了緩沖溶液濃度及其pH值、非水介質的濃度、檢測電位對測定的影響。在優(yōu)化實驗條件下，蒙花苷的質量濃度在2.0～80 mg/L范圍內與峰高呈良好的線性關系，線性系數為0.9996，檢出限為0.20 mg/L，平均加標回收率為99%。

1.6 酚類 祁靜［15］等建立了同時測定檳榔殼中6種酚類物質的高效毛細管電泳方法，該方法簡便快速，能在20 min之內將l0種酚類物質完全分離開，具有良好的精密度、回收率和線性關系 檢測限范圍為0.5875～4.4152 μg/ml。

1.7 中藥復方制劑的成分分析 中藥復方制劑由多種藥材組成，成分復雜。目前控制其質量的方法是測定其中一種或多種主要活性成分的含量。而用常規(guī)HPLC方法分析，中藥中一些成分如糖類、生物堿類等容易在色譜柱上吸附，造成分析物的分離困難和色譜柱的損壞。而CE具有高效、快速、柱子便宜且易于清洗等優(yōu)點，目前已廣泛應用于中藥復方制劑的成分分析。如孫國祥［16］等采用CZE法建立了逍遙丸的毛細管電泳指紋圖譜 (CEFP)，確定13批逍遙丸樣品的21個共有指紋峰，具有較好的精密度和重現性。陳亞飛［17］等建立了復方石韋片中槐果堿和苦參堿的分離測定方法。其中槐果堿和苦參堿的線性范圍分別為0.5～5.76μ g/ml和0.66～13.2μg/ml，相關系數分別為 0.9991 和 0.9993，平均回收率分別為99.5%和99.3%，RSD分別小于4% 和2%(n=3)。

2 在中藥指紋圖譜建立中的應用

中草藥指紋圖譜系指中藥材經適當處理后，采用一定的分析手段，得到的能夠標示該藥材特性的共有峰的圖譜。它不要求呈現在圖譜中的每一個組分的化學結構都清楚，也不要求每一個組分都精確定量，但要求圖譜信息盡可能清晰、豐富，并具備“指紋”特征［18］。中藥指紋圖譜是國際公認的控制中藥質量最有效的方法之一，也是我國中藥走向現代化的一個重要內容。趙軍［19］對7種不同產地的土木香進行了分析，初步建立了以7個共有峰為特征指紋信息的I-IPCE指紋圖譜。臧鵬［20］等應用毛細管電泳法建立六味地黃丸的指紋圖譜，該法建立的六味地黃丸指紋圖譜共有15個共有峰，且各共有峰相對保留時間的RSD均在3%以內，其相對峰面積的波動范圍均滿足要求，能夠控制其質量。另外采用CE與其他進樣技術如流動注射聯用、CE-NMR、CE-MS-MS、HPLC-CE-MS、CE-AES、CE-AFS、CE-ICP-MS以及不同電泳技術之間的聯用，充分利用CE的高分離效率和MS或NMR的高靈敏度與定性鑒定性，能快速完成眾多復雜成分的分離與結構鑒定，聯用技術不僅可建立中藥或復方藥物指紋圖譜，還可進行多種有效成分或指標成分定量。

3 在中藥藥理及藥代動力學研究中的應用

近年來，中藥有效成分的藥代動力學、藥理學得到極大的關注，通過對中藥藥代、藥理的研究可以更科學系統(tǒng)地闡明中藥組方的原理，為研究古方，篩選處方，開發(fā)新藥提供科學的依據和方法。目前CE已應用于中藥有效成分藥代、藥理的研究，闡明其藥物代謝的機理和產物，探討其藥效、作用機制、方劑組成和配伍規(guī)律等［21］。楊燕［22］等建立了丹參中丹參素在家兔血漿中的MEKC分析方法，并研究了其藥代動力學和組織分布。田景振［23］等利用高效毛細管電泳法測定兩種自制葛根黃酮緩釋膠囊中主要有效成分葛根素在家兔體內的藥一時曲線，測算其體內藥代動力學參數。檢測其緩沖效果，以愈風寧心片作參比制劑，結果愈風寧心片及樣品制劑在家兔體內均符合二室開放模型，葛根黃酮緩釋膠囊呈現一定的緩釋效果。

4 在中藥鑒定中的應用

李玉琪等［24］利用HPCE法以赤土茯苓苷為土茯苓的標志性成分，選擇了MEKC分離模式對土茯苓 (百合科菝莫屬植物光葉菝葜的干燥莖)及其6種混用品進行了鑒別。

炮制對中藥材的影響重大，是目前中藥研究的熱點之一。曾振興等［25］采用高效毛細管電泳法測定龍膽草炮制前后龍膽苦苷的含量變化，為龍膽草炮制條件提供實驗依據，經研究發(fā)現炮制后龍膽草中龍膽苦苷的含量出現不同程度降低。高言明等［26］采用毛細管電泳法考察黃連、黃柏藥材炮制前后小檗堿的含量變化，發(fā)現炮制后小檗堿的含量均有降低，且該法簡便，準確，重復性好。

5 在中藥材農藥檢測分析中應用

我國是農藥生產和使用大國，使用農藥防治病蟲害是一項重要的農業(yè)生產技術措施，但隨著農藥品種和施用量的不斷增加，農藥殘留問題日益突出。因此建立快速、準確、可靠的檢測方法以控制農藥殘留的發(fā)生已成為重中之重。近年來毛細管電泳逐漸用于農藥殘留的分離分析，并顯示出極大的潛力。趙燕燕等［27］采用MEKC測定麻黃中的啶蟲瞇和吡蟲啉的農藥殘留，檢出限分別為0.04和0.08 mg/L，回收率＞89%，RSD＜5%。趙燕燕等［28］又比較了該方法和氣相色譜法的優(yōu)缺點，研究表明，MEKC在線推掃富集技術樣品的前處理簡單、檢測范圍廣，但檢測限不如氣相色譜低，2種方法的精密度、回收率和樣品測定結果均無顯著差異。Carabias-Mart í nez等［29］建立了馬鈴薯中三嗪除莠劑的非水凝膠毛細管電泳檢測方法，樣品經加壓液體萃取、固相萃取小柱凈化后上機檢測，得到檢出限為10μ g/kg～15μg/kg，該方法同樣可應用于其他塊莖類中藥、蔬菜和糧食的檢測。

6 在物化參數測定及手性拆分中的應用

毛細管電泳作為傳統(tǒng)方法的重要補充應用于理化參數的測定，與傳統(tǒng)的測定方法相比，簡化了操作步驟，并且所需樣品量少，對樣品的純度要求不高，有多種模式可供選擇，測定速度快，準確性好，因而在理化參數的測定方法得到越來越廣泛的應用［30］。黃端華［31］等采用毛細管電泳-紫外檢測法對瑞香苷進行了水解動力學研究。瑞香素是瑞香苷的水解產物，考察了瑞香苷 (DN)和瑞香素 (DP)的紫外吸收隨水解反應過程的進行而發(fā)生的變化，計算得水解的速率常數，并總結了酸度和溫度對速率常數的影響規(guī)律。同時，根據阿侖尼烏斯公式計算該反應的活化能為91.62 kJ/mol.此法用于測定瑞香苷水解常數簡便、直觀關。

CE不僅在物化參數的測定方面得到運用，在幾年來較為熱門的手性拆分方面也得到快速的發(fā)展。例如周潔宇［32］等通過考察電泳緩沖液pH、環(huán)糊精種類和濃度、有機溶劑濃度及操作電壓和溫度對分離的影響，建立了以12mmol/L的羥丙基-β-環(huán)糊精為手性選擇劑，200mmol/L的硼酸/甲醇 (V：V=7：3，pH 9.7)為電泳緩沖溶液，23kV的分離電壓，在30℃下可使橙皮苷對映體達到基線分離，分離度為1.50的簡便快捷的高效毛細管電泳拆分橙皮苷對映體的方法。

7 結語

CE是20世紀80年代發(fā)展起來的新技術，在中藥研究領域中充分展示了其優(yōu)越性，有廣闊的應用前景。隨著中藥研究的深入，CE法因其特有的優(yōu)點將被更為廣泛地應用到各個領域。例如一些傳統(tǒng)用藥的有效成分是一些短肽(如傳統(tǒng)中藥全蝎的主要成分為蝎毒蛋白)，這利用傳統(tǒng)技術是很難進行檢測的，而CE不僅用來分離和檢測一些小分子的有機化合物，還可以用來檢測微量元素、多肽、蛋白、細胞等物質，因此可以嘗試用CE法對其進行定性甚至定量分析。綜上所述，CE在中藥研究中的應用將越來越廣。隨著商品儀器經不斷改進和完善，加上自動進樣器的普遍使用，基本可以克服重現性差的缺陷，與常規(guī)HPLC法接近;而其靈敏度低可通過在線富集技術如樣品堆積法、等速電泳法、掃集法(Sweeping)、離子選擇性耗盡掃集法、pH調制法，或經濃縮預處理如固相萃取等技術加以改善［21］?？傊?，CE作為一種高效、便捷的分離技術，在中藥研究領域中將會發(fā)揮越來越重要的作用。

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