糖化合物是生物体的组成物质,与核酸、蛋白质和脂类并称为四大生命物质。糖化合物不仅是动植物的主要储能材料及结构材料,而且在细胞识别和细胞与环境相互作用等方面起着重要作用。自然界存在的糖化合物如糖缀合物及中药提取物中的糖链大多具有非常复杂的结构,如单糖组成、连接方式和分支结构微小差异的同分异构体,而且糖化合物缺乏生色基团或荧光基团,导致糖化合物的分离和分析困难。因此,建立快速、简单分析方法对糖化合物研究具有十分重要的意义。芯片毛细管电泳(microchip capillary electrophoresis, MCE)是基于微流控芯片平台的一种高效分析技术,具有分析速度快、通量高、样品试剂消耗少、易于自动化和集成化等优点。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前应用最广泛的微流控芯片材料之一,具有光学透明性好、价格低廉、加工工艺简单和制作成本低廉等优点。但PDMS表面疏水性较强、电渗流(EOF)不稳定、生物兼容性差和对分析物的吸附严重,导致芯片性能降低或失效,极大地限制了PDMS微流控芯片的应用范围和前景。因此,PDMS微通道表面进行改性修饰,提高表面亲水性,有效控制电渗流及减小分析物与管壁间的相互作用,是提高PDMS微流控芯片性能的常用方法和技术。本文以动态涂层法对PDMS微通道表面进行了改性修饰并应用于寡多糖的分离分析,我们开展了以下几个方面的工作。1.绪论部分对微流控芯片实验室做了系统的概述,并对芯片毛细管电泳的特点、工作原理及研究现况做了总结。介绍了制作芯片材料的种类、制作技术及微流控芯片电泳检测技术。重点讨论了PDMS芯片表面改性和修饰方法,本研究采用动态涂层技术对PDMS芯片表面进行改性修饰,研究了不同表面改性试剂修饰后芯片的表面性质及其在寡多糖分离分析中的应用。2.以8-氨基芘-1,3,6三磺酸钠盐(PTS)标记的葡聚糖(Dextran, T-40)水解寡糖为模型糖化合物系统地考察了十二烷基硫酸钠(SDS)、羟乙基纤维素(HEC)和甲基纤维素(MC)对PDMS表面的动态涂层改性。研究结果表明,0.5%MC的动态涂层可有效改善PDMS表面疏水性和生物兼容性,水接触角由97.5±1.6°减小至42.7±0.8°,基本消除了APTS标记寡糖在PDMS表面的非特异性吸附。本实验考察了葡聚糖水解时间和衍生条件,优化了电泳介质、浓度、pH及表面改性试剂浓度等对APTS标记寡糖分离的影响,实现了葡聚糖T-40水解寡糖和石榴皮中粗石榴皮多糖PGPI, PGPII和PGPIII的高效快速分离,表明所建立的MCE方法可作为中药提取寡多糖的一种高效快速分离分析方法。3.设计了富含赖氨酸的双亲性寡肽EAK16-II新型表面改性试剂,研究其对PDMS芯片表面动态涂层修饰,发现EAK16-II可在PDMS表面形成纤维状分子自组装涂层,使表面水接触角从97.5±1.6°减小至36.2±1.4°,有效改善PDMS芯片表面的疏水性,且基本消除了APTS标记糖化合物的非特异性吸附。在最优条件下实现了APTS标记寡糖同分异构体、寡糖水解产物及石榴皮中粗多糖的高效快速分离。EAK16-II相比其他表面改性试剂如MC和SDS具有分子量小,基本不影响缓冲溶液性质如黏度和离子强度、涂层稳定等优点,是一种较为理想的表面改性试剂。这为表面改性材料及方法的设计提供了一种新策略。