第五章毛细管电泳
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蛋白分析 构体分析 糖脂研究
第十五页，本课件共有103页
在核酸/核苷酸分析中的应用
核酸、基因疫苗的质量控制 碱基、核苷和核苷酸的分析
纯度检测、片段收集和微量制备
PCR产物分析和dsDNA分析
蛋白质-DNA相互作用测定
基因突变测定 基因表达测定
DNA序列测定(CEQ2000XL)
第三十二页，本课件共有103页
电渗（electroosmotic flow ,EOF）
电渗流是一种液体相对于带电的管壁移动的现 象。
在毛细管电泳里在所指的电渗是：在高电压下， 溶液中的正电荷与毛细管管壁表面的负电荷之 间作用，引起流体朝负极方向运动的现象。
和电泳淌度相似，电渗淌度（ eo ）可表 示为：
毛细管电泳中的zeta电势
第一种：毛细管壁上的zeta电势
熔硅毛细管表面上的zeta电势正比于它表面上的 电荷数与对离子层厚度的乘积，但电荷数和对离子 层厚度又会受到对离子的性质、缓冲液的pH、缓冲 液中阳离子和熔硅基表面间的平衡等因素的影响。
对于熔硅或聚四氟乙烯材质的毛细管，管壁
上的zeta电势是毛细管电泳中的一个重要参数，对
毛细管电泳与平板凝胶电泳的比较
检测器选择 定量 自动化 分辨率
毛细管电泳 多
与 HPLC 相当 容易 高
平板凝胶电泳 少
困难 困难
低
第七页，本课件共有103页
毛细管电泳与HPLC的比较
相同之处：
1. 快速高效分离技术 2. 可定量 3. 全自动化 4. 可用不同模式 5. 在许多领域逐步取代HPLC
第四十页，本课件共有103页
毛细管电泳的分类及主要应用方向
按分离机理分：
毛细管区带电泳（CZE）
毛细管凝胶电泳（CGE）
毛细管等电聚焦（CIEF） 毛细管电动色谱（EKC）
毛细管胶束电动色谱（MECC）
毛细管电色谱（CEC）
毛细管等速电泳（CITP） 亲和毛细管电泳（ACE）
非水相毛细管电泳（NACE)
capillaryzoneelectrophoresis毛细管区带电泳分离原理毛细管区带电泳分离原理使用未凃层的毛细管进行分离时不仅是正电荷包括无电荷及负电荷物质都會向负电极移动因为电渗流所以可同时检测正电荷负电荷及中性物质以电解质之ph值离子浓度温度毛细管电泳及电压大小来控制分离状态毛细管区带电泳分离原理主要应用蛋白质多肽及帶电荷的大小分子可取代传统电泳及离子交换hplc胶束电动毛细管电泳分离设想电解质中加入表面活性剂使之形成胶束样品根据疏水性的强弱的差异在胶束与电解质的分配系数有所不同來进行分离通常物质进入胶束后泳动的速度会变慢因此疏水性愈強的物质則愈慢出來胶束电动毛细管电泳特点及主要应用可分离不帶电荷的物质疏水性強的物质或电荷质量比值相近之物质对样品分子大小有限制要求分子量小于5000cze则没有此限制可取代反相hplc分离原理被分离检测物质在水相和假固定相之间进行分配由于它们在胶束中具有保留能力不同而产生不同的保留时间所以溶质的迁移速度决定于溶质在两相间的分配系数在胶束电动毛细管色谱中中性粒子间的分离是根据粒子本身的疏水性的不同而达到的不同疏水性的粒子和胶束的相互作用不同疏水性强的作用力大保留时间就大反之保留时间短是唯一能分离带电粒子和中性化合物的模式常用的表面活性剂有
第十三页，本课件共有103页
在蛋白质和多肽分析中的应用
肽、蛋白和糖蛋白的鉴别
结构分析
纯度检测 非均一性、多样性研究 稳定性研究 结合和动力学研究 定量测定 等电点测定
蛋白质和多肽的质量控制 微量制备
第十四页，本课件共有103页
在糖类/糖蛋白中的应用
多糖谱图的制定
水化合物分离及测定
第五章毛细管电泳
第一页，本课件共有103页
毛细管电泳的基本概念及主要应用
第二页，本课件共有103页
毛细管电泳
毛细管电泳
指一系列以内径10 ～ 200μm的毛细管柱为分离
通道，以高压直流电为分离动力对大分子和小分子等 进行高效分离和检测的有关技术的统称
毛细管电泳和传统电泳的区别 传统的电泳是在平板凝胶的两端加上一定的电 压使组分分离 毛细管电泳是在散热效率极高的毛细管内进行，可 以加上 0 ～ 30 KV 的高电压进行分离，达到快速、 高效
其它领域的应用
第十八页，本课件共有103页
在其它工业领域中的应用
药品纯度及杂质检测
石油化工产品杂质监测
食品中有机酸检测及矿物 质分析
环境污染物分析
金属阴和阳离子、无机离 子检测
烟草中成分检测
纺织染料的测定 表面活性剂测定
第十九页，本课件共有103页
毛细管电泳存在问题
使用了小管径的毛细管，制备能力差 光路短，要用高灵敏度的检测器检测样品
第八页，本课件共有103页
毛细管电泳与HPLC的比较
不同之处:
毛细管电泳
HPLC
1、根据
电泳淌度差异
保留时间差异
2、分离效率(N)
与扩散系数（D） 成反比
与扩散系数（D） 成正比
3、样品量
纳升（nl）级
微升（ul）级
4、检测 5、制备量
在线检测 微量制备
柱后检测 常量制备
第九页，本课件共有103页
药物的质量控制、杂质测定
在制备功能上是互补的： HPLC 强调较大的制备量
CE 强调可获得极高的纯度
第二十一页，本课件共有103页
基本理论
第二十二页，本课件共有103页
分离原理
高效毛细管电泳是离子或荷电粒子以电场为驱动力，在 毛细管中按淌度或/和分配系数不同进行高效,快速分离的一种
电泳新技术
uuep ueo (ep e)oE
令μapp= μep+ μeo为表观淌度（apparent mobility）或净淌度(net mobility)
第三十五页，本课件共有103页
电渗（续）
从毛细管电泳测量中得到的淌度应为粒子自身的 电泳淌度和由电渗引起的淌度的矢量和：
粒子的表观淌度
LdLt app ep eo E tm V
按照近代偶电层模型，在偶电层溶液一侧由两层组成：
第一层：吸附层，又称为 斯特恩（Stern ）层或
紧密层（Compact layer）
第二层：扩散层diffuse layer
第二十六页，本课件共有103页
第二十七页，本课件共有103页
ψ0为表面电势 ，它在stern层中线性地降到Ψd，它是
stern面和溶液内部的电势差，和特性吸附离子的性质和数量有关。
u' 6qEr 6eE
第三十一页，本课件共有103页
电泳（续）
根据上式，电泳速度是和外加电场有关，所以电泳
中常用淌度（mobility, ）来描述荷电粒子的电泳行 为和特性.
电泳淌度（ep）：单位场强下离子的平均电泳速度
影响荷电粒子在电场ep中的迁E u移速度6的因e 素有：
电场强度、
介质性质、
粒子的荷电情况、 粒子的大小和形状
在stern面外侧很近的势称为zeta（ξ）电势，其值略
低于Ψd，公式计
4 e
式中：e—溶液中每单位面积总
的过剩电荷 ε—介质的介电常数
δ --扩散层的厚度，它和电 介质浓度（C）有关，
确切地说，和溶液的离子
强度有关
第二十八页，本课件共有103页
控制电渗流、优化毛细管分离有重要意义。
第二十九页，本课件共有103页
毛细管电泳中的zeta电势
第二种：荷电粒子表面上的zeta电势
在电介质中，任何带电粒子都可以被看成是一个 偶电层系统的一部分。在这个系统中，粒子自身的 电荷被异号的带电离子中和，这些异号离子中有一 些被不可逆地吸附到粒子上，而另一些则游离在附 近，并扩散到电介质中进行离子交换。“固定”离 子有一个切平面，它和离得最近的游离离子间的电
eo
w 4
u E
第三十三页，本课件共有103页
在普通的毛细管区带电泳条件下，电渗流从
阳极流向阴极，大小受到Zeta电势、偶电层厚 度、介质粘度的影响，一般电势愈大、偶电层 愈薄、粘度愈小，电渗流值就愈大。
通常，渗流速度是泳流速度5～7倍
第三十四页，本课件共有103页
电渗（续）
粒子在毛细管中同时受到泳流和渗流两种运 动速度的影响，粒子在毛细管电介质的运动速度 应该是两种速度的矢量和：
第四十一页，本课件共有103页
各种电泳的主要应用方向
小型离子: CZE CITP 小分子: MECC CZE CITP 肽类 : CZE MECC CIEF CITP CGE 蛋白质: CZE CGE CIEF CITP 低聚核苷酸 : CGE MEKC DNA :CGE
检测 :在线检测
第五页，本课件共有103页
毛细管电泳的特点（续）
重现性: 迁移时间 0.5%
经济：实验消耗不过几ml缓冲液，没有泵输送系
统
样品对象广：从无机离子到整个细胞，具有包 罗“万能”的分析功能和潜力
自动：CE是目前自动化程度最高的分离方法
自动进样，缓冲液交换，数据处理
洁净：
第六页，本课件共有103页
第十一页，本课件共有103页
碱性药物分析—19种混合碱性药物的质量 控制分析
第十二页，本课件共有103页
在其它药物分析中的应用
主成分的定量测定 痕量杂质检测 中药材成分分析/指纹图谱
中药复方制剂中化学成分测定
药物计量离子配比测定
药物代谢产物测定 药物与蛋白质的相互作用研究
滥用药物测定 药厂质控
第三页，本课件共有103页
毛细管电泳的特点
毛细管的特点 容积小，以100㎝长、75μm内径的毛细管计，容积仅
为4.4 μl
侧面/截面积比大，使毛细管散热快，能承受100 ～ 1000V/cm的高电场 能使用自由溶液、凝胶等作为支持介质
在溶液介质下能产生平面形状的电渗流
第四页，本课件共有103页
第二十三页，本课件共有103页
例：应用最多的毛细管区带电泳（CZE）
在移动过程中，由于样品组分间的淌度不同，样品组 分间的迁移速度不同，所以经过一定时间后，各组分就 按其速度或淌度的大小顺序，依次到达检测器检测窗口 被检出，这样就可以得到按时间荷响应值（A）分布的电 泳谱图
第二十四页，本课件共有103页
毛细管电泳的特点(续）
毛细管电泳的特点 高效：区带电泳中，柱效一般为几十万～几百万 理论塔板/米
快速：多数分析在10分钟内完成，有的可以在
60秒内完成 高灵敏度： 紫外检测器 10-13～10-15mol
荧光检测器 10-19～10-21mol 微量： 进样量 1～10 nL 样品量 5ul～5 mL
安非他明：非儿茶酚胺拟交感神经药物,兴奋肾上腺素能神经末梢和中枢神 经系统,升高血压，收缩周围血管，兴奋心脏，松弛支气管和肠道平 滑肌，散大瞳孔，收缩膀胱括约肌等作用。可导致情绪高涨，不思 睡眠，机敏警觉，精神集中，体力充沛以及健康感，从而引起个人 对苯丙胺的某种心理依赖，停用之脱瘾症状包括精神呆滞、昏睡、 易怒、烦躁不安、忧虑，有自杀的倾向
凝胶、色谱填充管要用专门的灌制技术 大的侧面/截面积比会“放大”吸附的作用，导致
蛋白质等的分离效率下降或无峰 吸附会引起电渗的变化，进而影响分离重现性
第二十页，本课件共有103页
毛细管电泳与HPLC的互补结合应用
逐步代替许多HPLC 的功能—— 手性拆分、蛋白质分析、碱性药物、 DNA分析、毛细管电泳中药指纹图谱、
毛细管电泳的主要应用
手性化合物
碱性药物分子
法医毒物/临床毒理 蛋白质/多肽/氨基酸 糖类/糖蛋白 核酸/核苷酸 无机及有机离子/有机酸 其它小分子
水溶液中分子间的相互作用
单细胞分析 药物与细胞的相互作用
分析与微量制备
第十页，本课件共有103页
手性/异构体拆分
方法简单化 改善分辨率 快速 成本降低 方法开发过程简单
第十六页，本课件共有103页
在临床医学中的应用
临床疾病诊断 临床蛋白分析
基因诊断
病毒检测
临床药物检测
药物代谢研究
临床分子生物学测定
毒物、滥用药物测定
第十七页，本课件共有103页
CE/MS/MS联用技术及应用
药物的结构
药物及其代谢产物分析
蛋白质和多肽结构
蛋白质酶解产物测定 核苷酸、DNA结构
分离原理
毛细管和电泳槽中 充有相同组分和相同 浓度的背景电介质溶 液，样品从毛细管的 进样端导入。当毛细 管两端加上一定的电 压后，荷电溶质便朝 着与其电荷极性相反 的电极方向移动。
第二十五页，本课件共有103页
毛细管电泳预备知识
偶电层和Zeta电势
偶电层是浸没在液体中的所有表面都具备的一种特性，通常是 指两相之间的分离表面由相对固定和游离的两部分离子组成的与表 面电荷异号的离子层
势称为粒子的zeta电势。
第三十页，本课件共有103页
电泳
在半导体中，荷电粒子在外电场作用下的泳动现象
称为电泳（electrophoresis）. 带电粒子在电场中受到向前的力F
F=q×E
同时，带电粒子受到粘滞阻力F’
F’=f ×u
当F=F’ ，粒子以稳态速度运动，有：u’=qE/f 对于球形粒子，f由stokes定律给出，f=6 ×r,有：
第三十七页，本课件共有103页
电渗（续）
通过以上讨论可得：
表现淌度μapp可以从毛细管电泳的测量结果求得 电渗淌度μeo可以用中性粒子按同样的方法测得 电泳淌度μep带电粒子的电泳淌度可用中性粒子为
参照从式中求得
第三十八页，本课件共有103页
第三十九页，本课件共有103页
毛细管电泳流型
毛细管电泳是属于电驱动系统，在毛细管中流 体的流型呈扁平型的塞子向前流动。
式中：Ld-毛细管从进样口到检测器的距离 tm-粒子通过毛细管到达检测器的时间 Lt-毛细管柱长，V-电压
第三十六页，本课件共有103页
电渗（续）
各带电离子在毛细管中的流出顺序为：
正 离 子——运动方向与电渗一致
中性粒子——泳流速度为零，随电渗而行
负 离 子——运动方向与电渗相反，当μeo＞ μep时， 最后流出，否则无法流出 结论：只有当电渗速度的绝对值大于所有负离子泳流速 度的绝对值时，混合物中的所有组分才将向一个方向 迁移，才能检测出所有组分
第十五页，本课件共有103页
在核酸/核苷酸分析中的应用
核酸、基因疫苗的质量控制 碱基、核苷和核苷酸的分析
纯度检测、片段收集和微量制备
PCR产物分析和dsDNA分析
蛋白质-DNA相互作用测定
基因突变测定 基因表达测定
DNA序列测定(CEQ2000XL)
第三十二页，本课件共有103页
电渗（electroosmotic flow ,EOF）
电渗流是一种液体相对于带电的管壁移动的现 象。
在毛细管电泳里在所指的电渗是：在高电压下， 溶液中的正电荷与毛细管管壁表面的负电荷之 间作用，引起流体朝负极方向运动的现象。
和电泳淌度相似，电渗淌度（ eo ）可表 示为：
毛细管电泳中的zeta电势
第一种：毛细管壁上的zeta电势
熔硅毛细管表面上的zeta电势正比于它表面上的 电荷数与对离子层厚度的乘积，但电荷数和对离子 层厚度又会受到对离子的性质、缓冲液的pH、缓冲 液中阳离子和熔硅基表面间的平衡等因素的影响。
对于熔硅或聚四氟乙烯材质的毛细管，管壁
上的zeta电势是毛细管电泳中的一个重要参数，对
毛细管电泳与平板凝胶电泳的比较
检测器选择 定量 自动化 分辨率
毛细管电泳 多
与 HPLC 相当 容易 高
平板凝胶电泳 少
困难 困难
低
第七页，本课件共有103页
毛细管电泳与HPLC的比较
相同之处：
1. 快速高效分离技术 2. 可定量 3. 全自动化 4. 可用不同模式 5. 在许多领域逐步取代HPLC
第四十页，本课件共有103页
毛细管电泳的分类及主要应用方向
按分离机理分：
毛细管区带电泳（CZE）
毛细管凝胶电泳（CGE）
毛细管等电聚焦（CIEF） 毛细管电动色谱（EKC）
毛细管胶束电动色谱（MECC）
毛细管电色谱（CEC）
毛细管等速电泳（CITP） 亲和毛细管电泳（ACE）
非水相毛细管电泳（NACE)
capillaryzoneelectrophoresis毛细管区带电泳分离原理毛细管区带电泳分离原理使用未凃层的毛细管进行分离时不仅是正电荷包括无电荷及负电荷物质都會向负电极移动因为电渗流所以可同时检测正电荷负电荷及中性物质以电解质之ph值离子浓度温度毛细管电泳及电压大小来控制分离状态毛细管区带电泳分离原理主要应用蛋白质多肽及帶电荷的大小分子可取代传统电泳及离子交换hplc胶束电动毛细管电泳分离设想电解质中加入表面活性剂使之形成胶束样品根据疏水性的强弱的差异在胶束与电解质的分配系数有所不同來进行分离通常物质进入胶束后泳动的速度会变慢因此疏水性愈強的物质則愈慢出來胶束电动毛细管电泳特点及主要应用可分离不帶电荷的物质疏水性強的物质或电荷质量比值相近之物质对样品分子大小有限制要求分子量小于5000cze则没有此限制可取代反相hplc分离原理被分离检测物质在水相和假固定相之间进行分配由于它们在胶束中具有保留能力不同而产生不同的保留时间所以溶质的迁移速度决定于溶质在两相间的分配系数在胶束电动毛细管色谱中中性粒子间的分离是根据粒子本身的疏水性的不同而达到的不同疏水性的粒子和胶束的相互作用不同疏水性强的作用力大保留时间就大反之保留时间短是唯一能分离带电粒子和中性化合物的模式常用的表面活性剂有
第十三页，本课件共有103页
在蛋白质和多肽分析中的应用
肽、蛋白和糖蛋白的鉴别
结构分析
纯度检测 非均一性、多样性研究 稳定性研究 结合和动力学研究 定量测定 等电点测定
蛋白质和多肽的质量控制 微量制备
第十四页，本课件共有103页
在糖类/糖蛋白中的应用
多糖谱图的制定
水化合物分离及测定
第五章毛细管电泳
第一页，本课件共有103页
毛细管电泳的基本概念及主要应用
第二页，本课件共有103页
毛细管电泳
毛细管电泳
指一系列以内径10 ～ 200μm的毛细管柱为分离
通道，以高压直流电为分离动力对大分子和小分子等 进行高效分离和检测的有关技术的统称
毛细管电泳和传统电泳的区别 传统的电泳是在平板凝胶的两端加上一定的电 压使组分分离 毛细管电泳是在散热效率极高的毛细管内进行，可 以加上 0 ～ 30 KV 的高电压进行分离，达到快速、 高效
其它领域的应用
第十八页，本课件共有103页
在其它工业领域中的应用
药品纯度及杂质检测
石油化工产品杂质监测
食品中有机酸检测及矿物 质分析
环境污染物分析
金属阴和阳离子、无机离 子检测
烟草中成分检测
纺织染料的测定 表面活性剂测定
第十九页，本课件共有103页
毛细管电泳存在问题
使用了小管径的毛细管，制备能力差 光路短，要用高灵敏度的检测器检测样品
第八页，本课件共有103页
毛细管电泳与HPLC的比较
不同之处:
毛细管电泳
HPLC
1、根据
电泳淌度差异
保留时间差异
2、分离效率(N)
与扩散系数（D） 成反比
与扩散系数（D） 成正比
3、样品量
纳升（nl）级
微升（ul）级
4、检测 5、制备量
在线检测 微量制备
柱后检测 常量制备
第九页，本课件共有103页
药物的质量控制、杂质测定
在制备功能上是互补的： HPLC 强调较大的制备量
CE 强调可获得极高的纯度
第二十一页，本课件共有103页
基本理论
第二十二页，本课件共有103页
分离原理
高效毛细管电泳是离子或荷电粒子以电场为驱动力，在 毛细管中按淌度或/和分配系数不同进行高效,快速分离的一种
电泳新技术
uuep ueo (ep e)oE
令μapp= μep+ μeo为表观淌度（apparent mobility）或净淌度(net mobility)
第三十五页，本课件共有103页
电渗（续）
从毛细管电泳测量中得到的淌度应为粒子自身的 电泳淌度和由电渗引起的淌度的矢量和：
粒子的表观淌度
LdLt app ep eo E tm V
按照近代偶电层模型，在偶电层溶液一侧由两层组成：
第一层：吸附层，又称为 斯特恩（Stern ）层或
紧密层（Compact layer）
第二层：扩散层diffuse layer
第二十六页，本课件共有103页
第二十七页，本课件共有103页
ψ0为表面电势 ，它在stern层中线性地降到Ψd，它是
stern面和溶液内部的电势差，和特性吸附离子的性质和数量有关。
u' 6qEr 6eE
第三十一页，本课件共有103页
电泳（续）
根据上式，电泳速度是和外加电场有关，所以电泳
中常用淌度（mobility, ）来描述荷电粒子的电泳行 为和特性.
电泳淌度（ep）：单位场强下离子的平均电泳速度
影响荷电粒子在电场ep中的迁E u移速度6的因e 素有：
电场强度、
介质性质、
粒子的荷电情况、 粒子的大小和形状
在stern面外侧很近的势称为zeta（ξ）电势，其值略
低于Ψd，公式计
4 e
式中：e—溶液中每单位面积总
的过剩电荷 ε—介质的介电常数
δ --扩散层的厚度，它和电 介质浓度（C）有关，
确切地说，和溶液的离子
强度有关
第二十八页，本课件共有103页
控制电渗流、优化毛细管分离有重要意义。
第二十九页，本课件共有103页
毛细管电泳中的zeta电势
第二种：荷电粒子表面上的zeta电势
在电介质中，任何带电粒子都可以被看成是一个 偶电层系统的一部分。在这个系统中，粒子自身的 电荷被异号的带电离子中和，这些异号离子中有一 些被不可逆地吸附到粒子上，而另一些则游离在附 近，并扩散到电介质中进行离子交换。“固定”离 子有一个切平面，它和离得最近的游离离子间的电
eo
w 4
u E
第三十三页，本课件共有103页
在普通的毛细管区带电泳条件下，电渗流从
阳极流向阴极，大小受到Zeta电势、偶电层厚 度、介质粘度的影响，一般电势愈大、偶电层 愈薄、粘度愈小，电渗流值就愈大。
通常，渗流速度是泳流速度5～7倍
第三十四页，本课件共有103页
电渗（续）
粒子在毛细管中同时受到泳流和渗流两种运 动速度的影响，粒子在毛细管电介质的运动速度 应该是两种速度的矢量和：
第四十一页，本课件共有103页
各种电泳的主要应用方向
小型离子: CZE CITP 小分子: MECC CZE CITP 肽类 : CZE MECC CIEF CITP CGE 蛋白质: CZE CGE CIEF CITP 低聚核苷酸 : CGE MEKC DNA :CGE
检测 :在线检测
第五页，本课件共有103页
毛细管电泳的特点（续）
重现性: 迁移时间 0.5%
经济：实验消耗不过几ml缓冲液，没有泵输送系
统
样品对象广：从无机离子到整个细胞，具有包 罗“万能”的分析功能和潜力
自动：CE是目前自动化程度最高的分离方法
自动进样，缓冲液交换，数据处理
洁净：
第六页，本课件共有103页
第十一页，本课件共有103页
碱性药物分析—19种混合碱性药物的质量 控制分析
第十二页，本课件共有103页
在其它药物分析中的应用
主成分的定量测定 痕量杂质检测 中药材成分分析/指纹图谱
中药复方制剂中化学成分测定
药物计量离子配比测定
药物代谢产物测定 药物与蛋白质的相互作用研究
滥用药物测定 药厂质控
第三页，本课件共有103页
毛细管电泳的特点
毛细管的特点 容积小，以100㎝长、75μm内径的毛细管计，容积仅
为4.4 μl
侧面/截面积比大，使毛细管散热快，能承受100 ～ 1000V/cm的高电场 能使用自由溶液、凝胶等作为支持介质
在溶液介质下能产生平面形状的电渗流
第四页，本课件共有103页
第二十三页，本课件共有103页
例：应用最多的毛细管区带电泳（CZE）
在移动过程中，由于样品组分间的淌度不同，样品组 分间的迁移速度不同，所以经过一定时间后，各组分就 按其速度或淌度的大小顺序，依次到达检测器检测窗口 被检出，这样就可以得到按时间荷响应值（A）分布的电 泳谱图
第二十四页，本课件共有103页
毛细管电泳的特点(续）
毛细管电泳的特点 高效：区带电泳中，柱效一般为几十万～几百万 理论塔板/米
快速：多数分析在10分钟内完成，有的可以在
60秒内完成 高灵敏度： 紫外检测器 10-13～10-15mol
荧光检测器 10-19～10-21mol 微量： 进样量 1～10 nL 样品量 5ul～5 mL
安非他明：非儿茶酚胺拟交感神经药物,兴奋肾上腺素能神经末梢和中枢神 经系统,升高血压，收缩周围血管，兴奋心脏，松弛支气管和肠道平 滑肌，散大瞳孔，收缩膀胱括约肌等作用。可导致情绪高涨，不思 睡眠，机敏警觉，精神集中，体力充沛以及健康感，从而引起个人 对苯丙胺的某种心理依赖，停用之脱瘾症状包括精神呆滞、昏睡、 易怒、烦躁不安、忧虑，有自杀的倾向
凝胶、色谱填充管要用专门的灌制技术 大的侧面/截面积比会“放大”吸附的作用，导致
蛋白质等的分离效率下降或无峰 吸附会引起电渗的变化，进而影响分离重现性
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毛细管电泳与HPLC的互补结合应用
逐步代替许多HPLC 的功能—— 手性拆分、蛋白质分析、碱性药物、 DNA分析、毛细管电泳中药指纹图谱、
毛细管电泳的主要应用
手性化合物
碱性药物分子
法医毒物/临床毒理 蛋白质/多肽/氨基酸 糖类/糖蛋白 核酸/核苷酸 无机及有机离子/有机酸 其它小分子
水溶液中分子间的相互作用
单细胞分析 药物与细胞的相互作用
分析与微量制备
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手性/异构体拆分
方法简单化 改善分辨率 快速 成本降低 方法开发过程简单
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在临床医学中的应用
临床疾病诊断 临床蛋白分析
基因诊断
病毒检测
临床药物检测
药物代谢研究
临床分子生物学测定
毒物、滥用药物测定
第十七页，本课件共有103页
CE/MS/MS联用技术及应用
药物的结构
药物及其代谢产物分析
蛋白质和多肽结构
蛋白质酶解产物测定 核苷酸、DNA结构
分离原理
毛细管和电泳槽中 充有相同组分和相同 浓度的背景电介质溶 液，样品从毛细管的 进样端导入。当毛细 管两端加上一定的电 压后，荷电溶质便朝 着与其电荷极性相反 的电极方向移动。
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毛细管电泳预备知识
偶电层和Zeta电势
偶电层是浸没在液体中的所有表面都具备的一种特性，通常是 指两相之间的分离表面由相对固定和游离的两部分离子组成的与表 面电荷异号的离子层
势称为粒子的zeta电势。
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电泳
在半导体中，荷电粒子在外电场作用下的泳动现象
称为电泳（electrophoresis）. 带电粒子在电场中受到向前的力F
F=q×E
同时，带电粒子受到粘滞阻力F’
F’=f ×u
当F=F’ ，粒子以稳态速度运动，有：u’=qE/f 对于球形粒子，f由stokes定律给出，f=6 ×r,有：
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电渗（续）
通过以上讨论可得：
表现淌度μapp可以从毛细管电泳的测量结果求得 电渗淌度μeo可以用中性粒子按同样的方法测得 电泳淌度μep带电粒子的电泳淌度可用中性粒子为
参照从式中求得
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毛细管电泳流型
毛细管电泳是属于电驱动系统，在毛细管中流 体的流型呈扁平型的塞子向前流动。
式中：Ld-毛细管从进样口到检测器的距离 tm-粒子通过毛细管到达检测器的时间 Lt-毛细管柱长，V-电压
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电渗（续）
各带电离子在毛细管中的流出顺序为：
正 离 子——运动方向与电渗一致
中性粒子——泳流速度为零，随电渗而行
负 离 子——运动方向与电渗相反，当μeo＞ μep时， 最后流出，否则无法流出 结论：只有当电渗速度的绝对值大于所有负离子泳流速 度的绝对值时，混合物中的所有组分才将向一个方向 迁移，才能检测出所有组分