综述:智能材料作为生物分析中毛细管电泳方法的修饰剂

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry 11.8

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  这篇综述系统阐述了智能材料(Smart Materials)作为(CE)毛细管电泳技术中多功能涂层或伪固定相的应用进展,涵盖离子液体(ILs)、金属-有机框架(MOFs)、分子印迹聚合物(MIPs)等材料在亲水毛细管电色谱(CEC)、胶束电动色谱(MEKC)及手性分离中的协同效应,为拓展生物活性物质(BAS)分析提供了创新策略。

  

Abstract

智能材料通过构建多功能毛细管涂层,显著提升了毛细管电泳(CE)在生物分析中的性能。这些材料可作为固定相或伪固定相,实现离子型、亲水性、疏水性及中性分析物的同步分离与在线富集。研究重点包括胶束聚合物、离子液体(ILs)、低聚糖、MOFs/COFs等材料的应用,其独特性质为亲水CEC和MEKC模式提供了新思路,尤其在手性分离领域展现出突破性潜力。

Introduction

智能材料能响应环境刺激(如pH、电场、温度),在CE中作为动态涂层可逆转电渗流(EOF),防止蛋白质吸附,并增强极性生物活性物质(BAS)的检测灵敏度。手性分离方面,智能材料通过构建混合选择器(如双相系统)实现差异化迁移,解决了单一手性选择器(CS)的局限性。

Types of smart materials (SM) used in CE

离子液体(ILs)与低共熔溶剂(DESs):作为“设计溶剂”,可调控EOF和分离选择性。
纳米颗粒(NPs)与MOFs:通过高比表面积增强分析物吸附,适用于复杂基质分离。
分子印迹聚合物(MIPs):特异性识别靶标分子,提升手性分离效率。

Dynamic and covalent coatings based on SM

亲水涂层(如聚电解质多层)是极性化合物分析的关键,而共价涂层则适用于长期稳定的CEC系统。动态涂层通过静电作用可逆修饰毛细管壁,显著减少蛋白质吸附。

Application of SM for CEC and MEKC separations

氟化聚合物成功分离皮质醇等甾体激素(MEKC模式),而MOFs修饰的毛细管在CEC中实现了核苷酸的高效分离。协同使用多种材料(如ILs+NPs)可同时优化分离效率和选择性。

Chiral separations using SM

CE手性分离无需依赖结合常数差异,通过电泳迁移率差异即可实现。智能材料如β-环糊精衍生物和手性多肽,通过动态复合物形成推动了对映体拆分,尤其适用于药物杂质分析。

Concluding remarks

智能材料在CE中的高分辨率和多模式兼容性使其成为生物分析前沿工具。未来需进一步探索材料协同机制及标准化应用流程。

(注:全文严格基于原文内容缩编,未新增观点或数据。)

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