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金纳米粒子在毛细管电泳中的应用进展

日期时间:2018-05-21 14:40 文章来源:江苏苏力机械股份有限公司浏览次数:

纳米粒子(Nanoparticles,NPs)一般指粒径介于1~100nm 之间的微观粒子,由于具有较大的比表面 积和特殊的物理化学性质,在化学、物理学、材料科学、医学、生物学等诸多领域有重要应用。毛细管 电泳(capillary electrophoresis,CE)具有高度自动化、分离模式多、低的样品及试剂需求量等优点,广泛应 用于各类化合物的分离分析。
近年来,纳米粒子在分离科学方面的潜能被深入研究,许多使用纳米粒子 在色谱及电泳体系中进行组分分离和样品富集的探索都已实现。纳米粒子既可通过物理吸附或化学 键合的方式在毛细管内壁形成涂覆层,作为固定相与分析物形成稳定的相互作用;又可以部分或连续填充 的形式添加在运行缓冲液中作为伪固定相,参与分析物在毛细管内的分配与保留,从而使电渗流及目标分 析物的表观迁移率发生改变,增强分离选择性。目前,聚合物、二氧化钛、金纳米粒子和碳纳米 管等不同类型的纳米粒子已被用于多种物质的电泳分离过程。
金纳米粒子(Gold nanoparticles, GNPs)具有稳定性强、易于制备及化学修饰、易与生物分子形成活 性复合物、尺寸可控及尺寸分布窄等特点,在催化剂、光学材料、生物传感器、药物载体和高对比度细胞 成像等领域的应用逐渐引起广泛关注。此外,由于GNPs 具有电子性质尺寸相关性、高的电催化活性和与 分子及聚合物的功能相容性等特性,在化学分析过程中被广泛应用。研究表明,GNPs 与表面带有 巯基、氨基和氰基的有机物分子之间存在强烈的亲和作用,可自发地与带有此类基团的物质结合或在其表 面建立规则有序的涂覆层。 在CE 分离中的应用进行了综述,包括:毛细管 电色谱开管柱、整体柱、电泳微芯片及缓冲液添加剂,并对该研究领域的发展前景进行了展望。
1 涂层毛细管
1.1 开管柱
开管毛细管电色谱(Open-tubular capillary electrochromatography,OT-CEC)简称开管柱,其特征是将 固定相材料通过物理涂层、化学键合、分子印迹和溶胶-凝胶技术等附着在敞开的毛细管内壁。与传统的毛 细管填充柱(Packed-CEC)相比,OT-CEC 避免了填充柱制备过程中存在的末端烧结及填充不均匀等问题, 具有高效、易于制备、仪器操作简单、处理时间较短等优势。纳米粒子具有较大的比表面积,可以 吸附或修饰各类有机物分子,作为CEC 分离过程中的固定相材料,从而增强管柱对分析物的保留及分离 能力,得到高度重现的分析结果并使分离效率显著提高。
1.1.1 硅烷化偶联剂-OT-CEC
此类OT-CEC 柱的制备是先将3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES) 或3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)等带有氨基或巯基的硅烷化试剂通过与毛细管内壁的硅羟基反应 键合到毛细管内表面,再利用上述偶联剂所带的氨基或巯基官能团与GNPs 之间的亲和作用将GNPs 修饰 到毛细管内壁形成涂覆层。Glennon 等[19]于2003 年首次将十二硫醇修饰的GNPs 通过共价键合的方式固定 到经APTMS 或MPTMS 衍生处理的毛细管内壁,制备了疏水性质的涂层OT-CEC 柱。涂层柱的电渗流特 征通过改变缓冲液pH 和运行电压进行测定,其电色谱性质用硫脲、苯甲酮、联苯等“反相”测试混合物及 选定的拟除虫菊酯杀虫剂进行考察。将分析物在Au-APTMS、Au-MPTMS 涂层柱及将GNPs 松散涂覆到未 经表面衍生的毛细管柱上的保留重现性进行对比,结果表明,硅烷化偶联剂能够有效防止GNPs 在冲洗过 程中的损失,使其在分离过程中稳定的固定在毛细管内表面,保证了OT-CEC 柱的分离效果与重现性。 Hamer 等[2]将GNPs 通过简单、快速、无需加热的方法修饰到经APTES 衍生处理的毛细管内壁,实现了5 种合成多肽的有效分离。该方法可重复实验约900 次,呈现出卓越的涂层稳定性。应用该OT-CEC 柱和裸 柱分别对HSA 的胰蛋白酶肽片段进行分离,并将分离效果进行对比,结果显示,毛细管内表面的GNPs 涂层使得分离窗口拓宽,OT-CEC 柱在延长分离时间的情况下具有较高的分辨率。硅烷化偶联剂-OT-CEC 具有较好的分析稳定性和重现性,但其制备步骤较多,制备过程相对繁琐。
1.1.2 修饰化-OT-CEC
除硅烷化偶联剂-OT-CEC 外,还可先对GNPs 进行表面修饰,再利用其自身或修饰物所带电荷与毛细 管内壁间产生的静电引力或疏水作用将GNPs 吸附到毛细管内表面形成涂覆层。Qu 等[11]制备了硬脂胺修 饰的GNPs,通过静电引力和疏水作用将带正电荷的纳米粒子强烈吸附到带负电荷的毛细管内表面作为固 定相,制备了一种简单、稳定的疏水涂层OT-CEC 柱。以此毛细管柱为分离通道实现了硫脲、萘、联苯和 类固醇类药物的分离,展现出较好的保留时间重现性及较高的分离效率。Li 等[9]将带正电荷的N,N’-二甲 基二烯丙基氯化铵聚合物(PDDA)通过静电吸附的方式修饰到毛细管内壁,再通过自吸附作用将带负电 的硫醇化β-环糊精(SH-β-CD)修饰的GNPs 固定到毛细管内表面,制备了功能化GNPs 涂层OT-CEC 柱, 用以分离扑尔敏、唑吡酮和托品酰胺3 种药物对映体。比较了单层和多层GNPs 涂覆修饰对目标分析物手 性分离的影响,结果表明,OT-CEC 柱的手性选择能力和分离效率随GNPs 涂层数目的增加而降低。利用 单层GNPs 修饰的OT-CEC 柱,3 种药物对映体在6min 内实现了手性分离。修饰化-OT-CEC 管柱制备过程 简单且易于操作,但涂层重复性则较硅烷化偶联剂-OT-CEC 稍差。
1.1.3 其他
研究表明,CEC 分离过程的关键在于分析物与固定相之间的相互作用,由固定相与移动相的体积比决 定。尽管纳米粒子涂层OT-CEC 显示了许多优点,但有限的固定相涂层导致相比和样品容量较低等问题 仍然存在,难以实现特殊物质(如:多环芳烃及某些药物)的有效分离。为增加OT-CEC 的柱内比 表面积,聚合物涂层、多孔硅层、毛细管内壁蚀刻及溶胶-凝胶技术等多种策略被提出。Glennon 研究小组将毛细管内表面用氟化氢铵进行蚀刻处理后用MPTMS 进行衍生,将十二硫醇修饰的GNPs 固 定到毛细管内壁,制备了蚀刻基质的涂层OT-CEC 柱,用于分离“反相”测试混合物和多环芳烃。将该柱的 色谱性质与裸柱、蚀刻处理毛细管柱和GNPs 涂层毛细管柱进行对比,结果显示,蚀刻处理能够使得毛细 管内比表面积增大1000 倍,显著增强分析物与固定相之间的相互作用,得到具有较好重现性及反相行为 特征的色谱分离。溶胶-凝胶技术具有稳定性强、质量载荷率高、比表面积大、柱效高等优点[4]。Glennon 研究小组选择MPTMS 为溶胶-凝胶前体,在毛细管内表面建立含有巯基的溶胶-凝胶涂层,将十二硫醇 修饰的GNPs 键合到涂层上制备溶胶-凝胶基质的OT-CEC 柱,用以分离多环芳烃化合物和苯丙酮、安息香、 华法令等药物,并将其色谱行为与经MPTMS 表面衍生处理的GNPs 涂层毛细管柱进行对比。结果表明, 溶胶-凝胶技术使得溶质与固定相之间的作用增强且具有较好的重现性,分离效率和选择性相对于普通涂层 柱而言显著提升。
GNPs 既可通过与毛细管内表面间存在的特异性相互作用在管壁形成自组装单涂覆层,也可通过层层 自组装技术在管壁形成多涂覆层,进一步增加纳米粒子的装填密度和比表面积,提高管柱的相比和样品容 量。Liu 等将GNPs 共价键合在经APTMS 衍生处理的毛细管内表面形成单涂覆层,用具不同碳链长 度的烷硫醇修饰GNPs,在管壁形成疏水涂层,随后通过层层自组装技术用1,9-壬二硫醇和GNPs 反复修饰 已固定的GNPs,在毛细管内表面建立GNPs 多涂覆层(2 层、4 层、7 层),对睾酮、黄体酮和睾酮丙酸盐 3 种中性类固醇药物进行分离。结果表明,分析物的分离效果与毛细管内GNPs 的涂层数目和烷硫醇结构 中的碳链长度等因素有关。随着涂层数目的增加,疏水分析物的保留能力显著提高,在4 层GNPs 涂覆的 最佳实验条件下,3 种分析物被成功分离。Fang 等[22]在经MPTMS 衍生处理的石英毛细管内壁建立GNPs 单层及多层涂覆层(1,10-癸二醇为偶联试剂),将SH-β-CD 共价键合到GNPs 表面进行功能化修饰,制备 了手性选择涂层OT-CEC 柱,对美普他酚及其3 种对映中间体进行手性拆分。实验结果表明,3 层涂覆GNPs 毛细管柱对目标分析物具有较好的分离效果,在最佳的实验条件下,3 对对映体在20min 内实现了手性分 离。由于该方法具有良好的线性关系(≥0.999)、回收率(92.0%-94.5%)和重现性,被成功应用于人尿样 中美普他酚对映体的含量测定,拓展了涂层OT-CEC 柱在生物分析领域的应用潜能。
1.2 整体柱
尽管OT-CEC 在样品分离中的应用已取得相当进展,但仍存在如:固定相涂层制备繁琐、不同批次之 间误差较大、柱容量和相比较低等问题,限制了其进一步的发展。近年来,基于原位反应和溶胶-凝胶 技术等制备的毛细管电色谱整体柱进一步推动了CEC 技术的发展。由于具有卓越的传质特征、多样的表 面修饰、制备简单、性质稳定等特点,在分离应用中显示出一定的优势,被广泛用于多肽和生物大分子的 梯度分离及小分子、无机阴离子和阳离子的等度分离。然而,相对较低的柱内比表面积常导致整体 柱在进行样品等度分离时的分离效率较低。研究发现,将纳米粒子在聚合反应过程中包封进入整体柱,或 在整体柱形成后修饰到孔隙表面,能够使得整体柱具有独特的结构,显著增大柱内比表面积,提高整体柱 的分离效率和选择性。
1.2.1 聚合物整体柱
聚合物整体柱一般是由功能单体、交联剂、引发剂和致孔剂等通过光或热引发后在毛细管内原位聚合 制备而成。Connolly 等[20]首次通过光化学接枝技术提供表面结合位点,将GNPs 以共价键合的方式均匀且 密集的涂覆在表面氨基化的甲基丙烯酸丁酯聚合物整体柱孔隙表面,制备了高容量的GNPs 功能化毛细管 整体柱。Svec 研究小组[25]采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯 (GMA-co-EDMA)整体柱,通过柱表面所含的环氧基与巯基乙胺反应使得整体柱表面富含巯基,再通过 Au-S 共价键的形成将GNPs 固定在整体柱的气孔表面,制备了一种新型GNPs 修饰的多孔聚合物整体柱, 并用含巯基的低分子量表面配体对键合的GNPs 进行功能化修饰。GNPs 与表面配体间的动态连接性质使 得不同配体可以通过简单的溶液更换步骤进行替换,扩大了整体柱的应用范围,使单柱可适用于CEC 和 纳米-HPLC 的不同分离模式。Li 等[16]将β-CD 修饰的GNPs 共价键合到经巯基乙胺处理的GMA-co-EDMA 整体柱表面作为手性固定相,制得功能化GNPs 修饰的毛细管聚合物整体柱。该柱在pH 4.6~9.7 范围内展 现出稳定的电渗流淌度,且能够在电泳分离条件下维持柱的稳定性超过180min,同时具有良好的柱间重现 性。利用β-CD-GNPs 修饰的聚合物整体柱对扑尔敏、唑吡酮和托品酰胺3 对药物对映体进行手性分离, 分离度高达1.85,理论塔板数为1.28×105/m。
1.2.2 硅胶整体柱
硅胶整体柱可根据其制备方法分为硅胶基质整体柱和有机-硅杂化整体柱。Lu 等[21]采用溶胶-凝胶技术 制备了硅胶整体柱基体,将GNPs 固定到经MPTMS 衍生处理的整体柱气孔表面,随后将牛血清白蛋白 (BSA)作为手性选择剂修饰到GNPs 表面,制备了BSA-GNPs 修饰的手性毛细管硅胶整体柱。以该柱为 分离通道,在最佳条件下,10 对经异硫氰酸苯酯衍生处理的氨基酸对映体在18min 内实现了手性分离,分 离度为1.486~2.083。实验结果表明,BSA-GNPs 修饰的毛细管硅胶整体柱能较好的维持BSA 的天然构象 并具有良好的对映体分离能力。叶芳贵等[12]采用相同的方法制备了GNPs 修饰的毛细管硅胶整体柱,并将 十八烷基硫醇共价键合到GNPs 表面引入较强疏水作用的C18 官能团。以4 种烷基苯同系物为目标分析物, 评价了制备的C18-GNPs 硅胶整体柱、巯基修饰硅胶整体柱和相应的毛细管硅胶整体柱的电色谱性能。结 果表明,4 种烷基苯只有在使用C18-GNPs 硅胶整体柱时才能获得有效分离且表现出典型的反相色谱特征。 此外,由于GNPs 的存在使得固定相亲水性提高,制备的C18-GNPs 硅胶整体柱能够在15%甲醇存在的条 件下于11min 内成功分离4 种极性较强的苯酚类化合物,较好地克服了传统反相电色谱在分离极性化合物 时存在的由于相界面产生气泡而中断实验的问题。Zhao 等[23]使用四甲氧基硅烷(TMOS)和γ-(甲基丙烯 酰氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)作为共同前体建立硅胶整体柱骨架,将谷胱甘肽(GSH)、醋酸生长 抑素(ST)和卵类黏蛋白(OV)通过其自身的氨基和GPTMS 上的环氧丙基发生开环反应以及TMOS 和 GPTMS 的缩聚和共聚作用共价键合到硅胶骨架上,制备了GSH-、ST-、OV-杂化硅胶整体柱。整体柱的 电渗流大小和方向可以通过改变流动相的pH 进行控制,展现出典型的亲水作用色谱行为,并具有对氨基 酸对映体的手性拆分能力。将GNPs 通过与GSH 上的巯基作用修饰到GSH-整体柱表面作为中间介质,随 后进一步修饰GSH,制得GSH-GNPs-GSH 杂化硅胶整体柱。以酪氨酸、谷氨酸、组氨酸为目标分析物, 对GSH-、ST-、OV-杂化硅胶整体柱与GSH-GNPs-GSH 杂化硅胶整体柱的手性分离能力进行考察和比较。 结果表明,尽管GSH 结构中的手性碳原子数(2)少于OV(171)和ST(13),但由于GNPs 大的比表 面积,使得附着在其上的GSH 能够充分暴露出来并与分析物相互作用,因而显著增强整体柱的手性分离 能力。利用GSH-GNPs-GSH 杂化硅胶整体柱,奥美拉唑、兰索拉唑、氨氯地平和尼莫地平4 种药物对映 体实现手性分离。
1.3 微流控芯片
芯片基质的微反应分析装置将包括样品制备、分离及检测等各种步骤集成在一个较小尺寸的芯片上, 具有体积小、便于携带、分析速度快、集成的在线样品预处理、可控的进样柱塞、样品及试剂消耗少等优 点,近年来吸引了越来越多的关注。其中,将毛细管电泳集成在平面结构上的相关研究由于具有卓越的分 离效率(理论塔板数接近106/m)尤为引人关注,被广泛应用于化合物分离、DNA 分析、细胞和微观粒子 的选择等方面。对电泳微芯片的分离选择性进行提升,进一步扩大其适用范围是目前非常重要的研究 方向。相关研究表明,提升电泳微芯片的分离选择性可以通过控制微通道表面的化学性质或在运行缓冲液 中引入添加剂等方式实现。本文对GNPs 在该领域的应用综述如下。
1.3.1 玻璃基质微芯片
在微芯片发展初期,归因于成熟的半导体技术,玻璃材料和硅材料成为构建微芯片的首选材料[26]。 Pumera 等[14]首次将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)吸附到微流控装置的玻璃微通道内表面形成 单涂覆层,随后在其表面修饰GNPs,用于分离氨基酚的3 种同分异构体(o-氨基酚、m-氨基酚、p-氨基酚)。 与未经修饰的微通道相比,由于溶质与GNPs 表面的相互作用,分离选择性得到改善,分离效率显著提升。 在建立OT-CEC 立体选择微反应装置时,制备性质稳定、带有电荷且具有立体选择性的手性选择剂,并将 充足的手性选择剂涂覆到微通道内表面是提供稳定的电渗流和有效的色谱分离的两个关键因素。然而,在 相对较短的微通道内连接充足的手性固定相往往较为困难。Li 等[10]将GNPs 与BSA 于4℃恒温孵化反应 24h 后通入经MPTMS 表面巯基化处理的玻璃微通道内,制备了BSA-GNPs 修饰的手性微芯片OT-CEC 装 置。GNPs 大的比表面积使得手性选择剂BSA 的固定能力增强了数倍,利用36mm 有效长度的分离通道, 麻黄碱和去甲麻黄碱对映体在250s 内实现了手性分离,重现性良好。尽管玻璃材料的物理性质和化学性质 非常适于微芯片的制作,但其光刻和蚀刻技术工艺较为复杂,制作成本较高。随着芯片技术的持续发展, 研究者将越来越多的注意力转向了原料价格低廉且易于制备的高分子聚合物
1.3.2 PDMS 微芯片
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种弹性有机高分子聚合物,具有无毒、高的热稳定性、良好的生物相容性 及优良的光学特性,在生物及化学分析中显示出极大的应用潜能[26-28]。Wang 等[29]利用静电层层自组装技 术制备了GNPs 修饰的聚合物电解质涂层PDMS 微芯片,成功分离了神经传导物质多巴胺和肾上腺素。微 芯片表面被聚合物电解质涂覆后形成阳离子表面,GNPs 与微通道表面间的相互作用能够改变电渗流的速 率及方向。实验考察了线型聚乙烯亚胺(LPEI)、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)、聚烯丙基氯化铵和 壳聚糖等4 种聚合物电解质对分析物分离效果的影响。结果表明,利用LPEI 或PDDA 修饰的微通道能够 得到更加对称的峰形和更高的分离效率。与未经修饰的PDMS 微芯片相比,使用GNPs 修饰的LPEI 涂层 微芯片进行分析,多巴胺和肾上腺素的分离度由0.62 增大到1.14,分析时间由55s 增加到100s。随后,该 研究小组[28]利用相同的方法制备了人血清白蛋白(HSA)修饰的PDMS 微流控芯片,将阳离子聚合电解质 (壳聚糖)、GNPs 和HSA 依次固定在PDMS 微通道表面。以多巴胺、肾上腺素2 种神经传导物质和对苯 二胺、对氨基酚、对苯二酚3 种环境污染物为模型,对功能化PDMS 微芯片的分离效果进行考察。结果表 明,与未经修饰的PDMS 微芯片相比,蛋白及GNPs 修饰的微反应装置能够减少分析物在微通道内壁的吸 附,显著提高分离效率,同时,GNPs 能够极大地增强分析灵敏度和电渗流稳定性。Wang 等[30]应用层层自 组装技术制备了一种GNPs 和半胱氨酸修饰的具可变电渗流的PDMS 微芯片。GNPs 作为双官能团链接剂 通过化学吸附作用将半胱氨酸固定在微通道表面,制备的微芯片结构为:PDMS-PDDAC-GNPs-半胱氨酸。 由于具有两性表面,微通道的电渗流能够通过改变运行缓冲液的pH 进行可逆转换,多巴胺、肾上腺素及 精氨酸和组氨酸等两类生物分子可通过修饰后的微芯片实现分离。
2 缓冲溶液添加剂
在CE 中使用纳米粒子作为缓冲溶液添加剂与使用胶束类似,目的在于提供额外的作用位点与分析物 相互作用,参与样品在柱内的分配和保留。由于具有不需填充或烧结毛细管柱、简单易行、快速再生及 无固定相残留效应等优点,近年来吸引了越来越多的研究兴趣。不同于胶束电动色谱中溶质可以渗透到 胶束核心的作用机制,纳米粒子与溶质间的相互作用常在纳米粒子表面发生,既可与表面本身作用,也可 与附着于表面的有机官能团作用。此外,与传统的胶束相比,纳米粒子具有较高的胶体稳定性和较大的比 表面积,不受临界胶束浓度限制,可在低离子强度的条件下进行CE 操作,有效控制分离电压和电流引起 的热效应,将CE 的适用范围扩展到更宽领域
Lev 等[15]首次将GNPs 加入缓冲液中作为伪固定相,用于分离芳香胺类化合物。实验结果表明,GNPs 能够显著影响分析物的表观迁移率及运行缓冲液的电渗淌度,与使用未添加GNPs 的缓冲液相比,分析物 的迁移时间、分离选择性和峰形均发生较大改变,分析结果的精密度和分离效率有所提升,且GNPs 在浓 度较低时对分离选择性的影响较大。Chen 等[31]将CE 技术与三个多重聚合酶链反应相结合,建立了一种同 时诊断5 种常见的α-地中海贫血缺失的基因分型实验方法。GNPs 被加入到筛分介质中以增强DNA 片段 在低粘度聚合物中的分离度,实现与未添加GNPs 的高粘度聚合物中相同的分离效率。在最佳实验条件下, 15 个DNA 片段在11.5min 内实现分离,迁移时间的RSD 小于3%,重现性良好。将21 个患有α-地中海贫 血缺失病人的DNA 用此方法进行分析,所得实验结果均与使用凝胶电泳所得结果较好吻合。Yang 等[6]将 硫醇化β-CD 修饰的GNPs 添加在缓冲溶液中作为手性选择剂,对二硝基苯标记的亮氨酸、谷氨酸、缬氨 酸、天冬氨酸4 对氨基酸对映体和扑尔敏、唑吡酮、卡维地洛3 对药物对映体进行手性拆分。在较低的 GNPs 浓度下( 0.8~1.4mg/mL),分离度达到4.7,理论塔板数高达2.4×105/m,相应的β-CD 在缓冲溶液中 的浓度仅为0.30~0.53mmol/L,远低于纯β-CD 作为手性选择剂时的最佳浓度15mmol/L,极大的减小了手 性选择剂的用量。实验证实,硫醇化β-CD 修饰的GNPs 与分析物之间具有更加充分的相互作用,使得目 标分析物的手性分离效率显著提升。
综述概括了GNPs 在CE 中的应用,指明了其在化合物分离分析方面具有的独特优势。GNPs 可被 带有氨基、巯基和氰基的有机物分子修饰,通过物理吸附或化学键合等方式在毛细管内表面形成涂覆层, 结合毛细管蚀刻技术、溶胶-凝胶技术、原位聚合反应和层层自组装技术等手段提高毛细管柱的相比和样品 容量,增强固定相与分析物的相互作用,提高分离效率、分析选择性和方法的可靠性。同时,GNPs 还可 添加在运行缓冲液中作为伪固定相,基于其特殊的性质参与分析物在毛细管内的分配和保留,实现分析物 的有效分离。现代生物学、医学、化学、环境科学及工业生产等领域要求相关化学分析具有较高的样品处 理量和平行的分析策略,尽管GNPs 在CE 中的应用日益广泛,但仍存在一些制约其发展的因素,如:检 测灵敏度较低、检测窗口狭窄、纳米粒子自身紫外吸收易产生背景干扰等。
此外,相对于GNPs 在DNA、 蛋白质、药物组分等物质的分离分析应用而言,其在对映体分离方面的研究还很有限。未来GNPs 在CE 中将会承担越来越多的任务,相关研究主要包括以下几个方面:1. 结合纳米科技的进一步发展和各种表征 手段的广泛使用,进一步控制纳米粒子的尺径、组成和自组装等;2. 设计、开发以GNPs 为基体的新型杂 化材料(尤其是新型手性选择剂)并应用于CE 体系,进一步提高分离效率;3. 将各种管柱制备技术结合 (如:毛细管蚀刻技术或溶胶-凝胶技术与纳米粒子层层自组装技术结合),进一步增强纳米粒子的装填密 度和CE 体系分离选择能力;4. 结合理论分析、技术表征和分子模拟等手段,对GNPs 参与的CE 分离相 关机理进行深入研究;5.建立并结合各种在线富集技术,提高GNPs 参与的CE 分析检测灵敏度,使之适 用于痕量组分的分离分析,进一步拓展其应用范围。



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