在分析分离方面的迂回曲折前进

 简介： 

                  在分析分离方面的迂回曲折前进

                     G．Guiochon

                       Am.  Lab. 1998, Sep. 14～15

研究是一种吸引人的职业，它可以激发我们的思维, 防止我们把注意力限于辽阔的需求视野里，因为我们要全神贯注地找到解决现有问题的办法。一旦需要,我们就要暂停现在进行的研究工作，把它储备起来。目击最近30年来新技术在其他领域里大展宏图，而分析分离方面却没有得到应用，只是缓慢地演化。值得考虑一下是：在气相色谱和高效液相色谱方面的辉煌成就 ;在超临界流体色谱（SFC）和场流分离（FFF）方面的失利 ;以及在毛细管区带电泳（CZE）和电色谱方面前途未卜的现象。SFC不象灰姑娘那样，它曾三次被邀请参加“舞会”，但是未能进入舞池^*。Giddings 和 Myers早在60年代就对SFC进行了先驱性的研究工作 ;第二次SFC的浪潮发生在80年代初期，并为超临界流体冠以语不惊人誓不休的“物质的第四态”的头衔，而且认定SFC将掀起分析方法的革命 ;第三次是目前又出现强化的波澜，但是目前各大公司却纷纷撤去SFC分离设备，放弃进一步发展的计划。毫无疑问SFC具有一些独特用途，但是它被挤在气相色谱和高效液相色谱之间，而GC和HPLC已成为广泛应用的技术，所以SFC命中注定处于被束之高阁的地位。

Giddings以其令人惊奇的精神，坚持不懈地开发FFF技术，他以毕生精力对FFF的理论、仪器设计使用和FFF的应用，进行研究和开发。他在60年代末开发出FFF的仪器和应用的方法，由于它在胶体，特别是在细胞分析方面的应用有巨大的潜能和魅力，使FFF保持了它成为一个非常出色的方法。在不断开发新技术的杰出专家中，Giddings是一位伟大的科学家，他吸引了许多弟子，他博学、谦逊而有节制。FFF和它的创立者一样，并不虚夸，而是静静地继续寻找在生物化学领域中更大的有待解决的问题。

毛细管区带电泳（CZE）像晴天霹雳一样诞生于80年代初，由于它具有惊人的高柱效，使许多分析化学家趋之若鹜地奔向CZE，许多色谱学家也都转向CZE，希望它能解决一切分离问题。但是许多工业分析化学家现在沮丧了，因为虽然CZE具有很高的柱效，但是它失去了色谱方法灵活调节分离因子的机动性，它难以成为定量分析的手段，CZE分析结果的偏差要比HPLC整整大一个数量级，这是一个极大的障碍。仪器制造商们眼巴巴地看着销售额的下降，而在博士生论文中仔细地研究CZE的细节，希望色谱工作者能够使用CZE。虽然人们早就想使用这一方法，但是只有它成为一个真正的定量分析方法之后才能获得广泛的应用。要解决这一困难的问题，需要付出艰辛的学术研究。如果谁能够成功地解决这一问题，必定会给以最高的酬谢。

现在电色谱（CE）成为这一领域的新秀，我希望CE能获得成功，尽管要下一个结论还为时尚早，但是CE驱动流动相的方式和CZE相同，都是使用了电渗流，这种流动速度的波动造成CZE在定量分析中的误差来源，要克服这一困难是近期具有挑战性研究任务。

有许多理由说明SFC和FFF是不够成功的，它们不能成为分析方法的主流，而CZE和CE是在苦难地挣扎之中。要使之成功和普及并成为定量分析方法必须：1.易于使用，操作费用低，2.能够得到准确、可重复的定量结果，3. 要能够解决至少一个分析化学中的重要问题。在所有这三个问题中，它的功能必须超过其他技术。在60年代的GC和70年代的HPLC就是这样的^**。目前对具有竞争性方法的要求很高，从性能考虑SFC，FFF，CZE和CE由于自身弱点的缘故，处于和GC与HPLC优点进行比较的处境。SFC，FFF，CZE和CE是很重要的分析分离方法，都有自己的某些特殊的优点，具有第三个适应性，如过它们能满足其他两个要求它就会得到广泛的应用。

与此同时，在大学里对研究生们灌输的是似非而是的论点, 使他们熟练地掌握CZE技术并研究其应用方法，而工业界正在寻求色谱学家（或是GC或是HPLC）解决人们最为关心的问题。不过CZE还是具有极大的机遇，用它去分析生物大分子，只要把它的定量分析精度明显地提高，它会蓬勃发展，成为极其重要的分析方法。

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*  在80年代初，一些科学家公开讲演的题目是：“现在是SFC参加舞会的时候“，在回顾过去时，似乎这一舞会是一种排外的事件。

** 把SFC，FFF，和CZE与GC的应用相比（石油和石化产品的分析） ;和HPLC的应用相比（药物，代谢物和生物化学品的分析）