57高效毛细管电泳

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高效毛细管电泳

5. 毛细管等速电泳（CITP）
是一种较早的模式, 采用先导电解质和后继电解质, 使溶
质按其电泳淌度不同得以分离, 常用于分离离子型物质, 目
前应用不多。
6. 毛细管电渗色谱（CEC）
将HPLC中众多的固定相微粒填充到毛细管中,
以样品与固定相之间的相互作用为分离机制, 以电
渗流为流动相驱动力的色谱过程,虽柱效有所下降,
分离过程
电场作用下，毛细管柱中出现：电泳现象和电渗流现象。
带电粒子的迁移速度=电泳+电渗流；两种速度的矢量和。
正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；中性粒子无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；阴离子：两种效应的运动方向相反。ν电渗流 >ν电泳时,阴离子在负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,除中性粒子外,同种类离
DNA、RNA分析
抗生素、维生素、糖类、单细胞分析
阴离子的分析
阴离子电泳方向和电渗流方向相反、
速度接近，分析时间长、效率低；
质量小、电荷密度大的离子如：SO42-、 Cl-、F-等，电泳速率大于电渗流，阳极
端流出，在阴极端无法检测；
加入电渗流改性剂，十六烷基三甲基溴化胺等，使电泳方向和电渗流方向一致，可在3.1min内分离36种阴离子；阴极进样，阳极检测；离子价态及存在形态分析。
毛细管电泳的几种分离模式
1.毛细管区带电泳（CZE）
带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的矢量和。正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；中性粒子：无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；阴离子：两种效应的运动方向相反；ν电渗流 >ν电泳时,阴离子在
负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,同种类离子由于差

高效毛细管电泳分析法

CGE在分子生物学和蛋白质化学上有着十分广阔的应用。在分子生物学上实现了包括寡聚核苷酸纯化、DNA测序和PCR产物的分析，在蛋白质化学方面用于多肽和蛋白质分子的分子量测定，原蛋白和结合蛋白的分离等。此外， CGE还可用于其它带电物质的分离，并可通过加入手性试剂、离子对试剂、络合试剂等添加剂改变分离的选择性。
离子色谱的固定相是离子交换树脂。在固定相的表面，分布着许多适合于分离阴离子的活性中心（如：
+ − — N(CH3 )3 OH，或适合于分离阳离子
的活性中心（如： SO− H+ ）。当被测 — 3 定的混合离子随流动相（淋洗液）流经固定相时，由于不同离子的电荷数
或离子半径不同，使它与固定相的作用力大小不同，造成各种离子在相对运动的两相之间的分配系数不同，因此，它们在柱中的迁移速度也就不同，从而达到分离的目的。
图毛细管分离示意图
在HPCE中电渗流的一个重要特点是具有平面流型，电渗的驱动力沿毛细管均匀分布，它使整个流体象一个塞子一样以均匀的速度向前运动。而在HPLC中流体流型则是抛物线型的层流，其中心处速度是平均速度的2倍。
电渗流的平面流型和HPLC中高压泵驱动所产生的抛物线型层流的速度曲线不同，不会直接引起样品组分区带在柱内扩张，这是HPCE获得高效分离的重要原因之一。
3．毛细管凝胶电泳（capillary gel ．毛细管凝胶电泳（ electrophoresis，CGE），）
CGE是80年代后期发展起来的毛细管电泳的主要分离模式之一，它将凝胶电泳对生物大分子的高效分离能力和毛细管电泳的快速、微量和定量分析相结合，成为当今分离度极高的一种电泳分离技术。
毛细管电泳一般由一个高压电源，一根毛细管，一个检测器及两个缓冲液贮液槽及数据记录系统组成，其仪器结构示意图如图

高效毛细管电泳实验

高效毛细管电泳实验一、实验目的1. 进一步理解毛细管电泳的基本原理；2. 熟悉毛细管电泳仪器的构成；3. 了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数。

二、实验原理1．电泳淌度毛细管电泳（CE ）是以电渗流 (EOF)为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一种液相微分离技术。

离子在自由溶液中的迁移速率可以表示为：ν = μE （1）r 6q πημ= （2）式中ν是离子迁移速率，μ为电泳淌度，E 为电场强度。

η为介质粘度，r 为离子的流体动力学半径，q 为荷电量。

因此，离子的电泳淌度与其荷电量呈正比，与其半径及介质粘度呈反比。

2．电渗流和电渗淌度电渗流（EOF ）指毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流动，来源于外加电场对管壁溶液双电层的作用。

在水溶液中多数固体表面根据材料性质的不同带有过剩的负电荷或正电荷。

就石英毛细管而言，表面的硅羟基在pH 大于3以后就发生明显的解离，使表面带有负电荷。

为了达到电荷平衡，溶液中的正离子就会聚集在表面附近，从而形成所谓双电层，如图1所示。

这样，双电层与管壁之间就会产生一个电位差，叫做Zeta 电势。

但毛细管两端施加一个电压时，组成扩散层的阳离子被吸引而向负极移动。

由于这些离子是溶剂化的，故将拖动毛细管中的体相溶液一起向负极运动，这便形成了电渗流。

电渗流的大小可用速率和淌度来表示：()E EOF ηεξν/=（3）或者 ηεξμ/=EOF （4）式中νEOF 为电渗流速率，μEOF 为电渗淌度，ξ为Zeta 电势，ε为介电常数。

3．毛细管电泳的分离模式CE 有6种常用的分离模式，其中毛细管区带电泳（CZE ）、胶束电动毛细管色谱（MEKC ）和毛细管电色谱（CEC ）最为常用。

本实验的内容为CZE 。

4．毛细管电泳的基本参数CE 中的分析参数可以用色谱中类似的参数来描述，比如与色谱保留时间相对应的有迁移时间，定义为一种物质从进样口迁移到检测点所用的时间，迁移速率（ν）则是迁移距离（l ，即被分析物质从进样口迁移到检测点所经过的距离，又称毛细管的有效长度）与迁移时间（t ）之比：t l=ν （5）因为电场强度等于施加电压(V)与毛细管长度(L)之比：L VE = （6）就CE 的最简单的模式—毛细管区带电泳（CZE ）而言，结合式（1），可得：tV lL tE l a ==μ （7）在毛细管区带电泳(CZE ）条件下测得的淌度是电泳淌度与电渗流淌度的矢量和，我们称之为表观淌度μa ，即：EOF e a μμμ+= （8）实验中可以采用一种中性化合物，如二甲亚砜或丙酮等，来单独测定电渗流淌度，然后求得被分析物的有效淌度。

高效毛细管电泳使用说明

高效毛细管电泳使用说明
1.毛细管的冲洗方法
首先用双手拇指将压力冲洗装置的顶推盘压下，旋转一个角度，使其固定住。

然后将毛细管盖连同毛细管从高压端取出放到装有冲洗液的顶端处，并一同放到下盒盖中，盖上上盒盖后，再用双手拇指将顶推盘旋转回原来角度，使其顶住注射器推杆，即可进行毛细管冲洗。

2.施加高压方法
初次升压时，必须先将电压调节扭6逆时针旋到底后，再按高压启动扭3,并缓慢逆时针旋转高压扭6至所须电压值。

如果发生异常立即按高压关断扭5,排除故障后，再重新升压。

3.电迁移进样的方法
把电压调到所需电压。

掀开上盖，把样品瓶放在样品瓶托盘上,将毛细管的一端从放在样品瓶托盘上的缓冲液瓶里抽出，插进样品瓶里，盖上上盖。

然后立即按高压启动扭，待达到预定时间后，掀开上盖，将毛细管从样品瓶抽出，插入缓冲液瓶里。

立即盖上上盖,把电压上升到工作电压，开始数据采集。

维护与保养
1 .长时间不使用的试剂不得存放于仪器托盘中，特别是盐酸，有可能造
成仪器部件的腐蚀，和仪器内的湿度增加。

2 .未涂层的毛细管长时间不用，要先用水清洗，再用空气吹干。

3 .长时间不使用仪器，在停机之前必须使样品及缓冲溶液托盘处于
Load状态。

4 .仪器要注意防尘和防潮。

高效毛细管电泳法原理

高效毛细管电泳法原理1. 引言高效毛细管电泳（Capillary Electrophoresis，CE）是一种分离和检测样品成分的高效分析技术。

它基于电荷移动的原理，利用电场作用将带电样品分子按照电荷大小和大小排列分离。

本文将介绍高效毛细管电泳法的原理以及相关的基本概念。

2. 原理高效毛细管电泳法的分离原理主要包括电迁移、电渗流和扩散。

2.1 电迁移电迁移是指在电场作用下，带电离子向电极迁移的现象。

根据离子迁移速率的不同，可以将不同种类的离子分离开来。

在高效毛细管电泳中，利用气泡塞（例如墨水）将离子解进行填充到毛细管中，然后施加电压，使带电离子向电极移动。

2.2 电渗流电渗流是指随着离子迁移而产生的流动。

由于电场作用下毛细管内壁带有固定电荷，会在离子迁移的同时引起流体流动。

这种电渗流可加速离子的迁移速度，提高分离效率。

2.3 扩散扩散是指分子由于热运动而发生的自由扩散。

在高效毛细管电泳中，离子在电场作用下会发生迁移，而扩散则会限制离子迁移的速率。

通过控制毛细管的尺寸和填充材料，可以优化扩散效应，进一步提高分离效率。

3. 工作步骤高效毛细管电泳法的工作步骤主要包括样品进样、分离和检测。

3.1 样品进样样品进样是将待分析的样品注入到毛细管中的过程。

常用的进样方式包括静态进样和动态进样。

在静态进样中，样品通过注射器或微量移液器直接注入到毛细管中。

在动态进样中，利用高压电泵将样品以一定的流速进样到毛细管中。

3.2 分离分离是利用电场作用将样品中的成分分离开来的过程。

通过在毛细管两端施加电压，带电的离子根据电荷和大小进行迁移，从而实现分离。

根据需要可以调节电场强度、温度和 pH 等因素来优化分离效果。

3.3 检测检测是对分离后的样品进行定性和定量分析的过程。

常用的检测方法包括紫外光检测、荧光检测、电化学检测等。

通过对分离后的样品在检测器中发生的特定物理或化学反应进行检测，并根据峰面积或峰高来定量分析样品中的成分。

高效毛细管电泳的突出特点

高效毛细管电泳的突出特点
高效毛细管电泳（High Performance Capillary Electrophor_esis,缩写为HPCE）是指溶质以电场为推动力，在毛细管中按淌度差别而实现的高效、快速分离的新型电泳技术。

和传统电泳技术及现代色谱相比，HPCE的突出特点是：
◎仪器简单，操作方便，容易实现自动化。

简易的高效毛细管电泳仪器组成极其简单，只要有一个高压电源、一根毛细管、一个检测器和两个缓冲溶液瓶，碳硫分析仪就能进行高效毛细管电泳实验。

◎分离效率高，分析速度快。

由于毛细管能抑制溶液对流，并具有良好的散热性，允许在很高的电场下（可达400V/cm以上）进行电泳，因此可在很短时间内完成高效分离。

◎操作模式多，分析方法开发容易。

只要更换毛细管填充溶液的种类、浓度、酸度或添加剂等，就可以用同一台仪器实现多种分离模式。

◎实验成本低，消耗少。

因为进样为纳升级或纳克级；碳硫分析仪分离在水介质中进行，消耗的大多是价格较低的无机盐；毛细管长度仅50-70cm，内径20-75μm，容积仅几微升。

◎应用范围广。

由于HPCE具有高效、快速、样品用量少等特点，所以广泛用于分子生物学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域，从无机小分子到生物大分子，从带电物质到中性物质都可以用HPCE进行分离分析。

高效毛细管电泳色谱仪电泳基本概念

高效毛细管电泳色谱仪电泳基本概念一、简介高效毛细管电泳色谱仪（Capillary Electrophoresis, CE）是一种利用电场对带电化合物进行分离的技术。

它可以用来分离带正电荷、负电荷或无电荷的化合物，且在分离过程中不需要添加外部成分，如胶体或分离介质，因此不会改变样品的组成。

CE具有分离速度快、样品消耗少、自动化程度高和分离精度高等特点，在生物、医药和环境等领域得到了广泛应用。

二、电泳原理在CE中，带电荷的样品离子在电场中移动，移动速度与带电离子的电荷数和电场力大小成正比。

由于样品分子的大小、形状和电荷都不相同，它们在电场中的移动速度也各不相同，因此分离出不同成分的样品提供了可能。

CE通过在一根毛细管内施加高电场，使带电离子向着管底方向移动，借此实现所有样品分子的分离。

三、电泳参数CE基本的电泳参数包括电场强度、毛细管内液体pH值、毛细管壁面涂层、电容耦合、温度等。

1.电场强度：CE中的电场强度通常在10-100 kV/m之间，由于呈现出非线性的行为，这个参数对电泳速度和分离能力有着重要的影响。

2.pH值：毛细管内液体pH值的选择和调整是CE中的一个重要环节。

通常选择分析物理化性质相似的缓冲液，以使质氢或氢氧离子浓度在毛细管内始终保持一定水平。

3.微粒衬底：在一些情况下，添加微粒衬底可以增加分离能力和电泳效率，但是同样也会使分辨率降低。

4.温度：温度对分离速度、分离度和电泳峰形都有影响，通常情况下，温度越高，电泳速度会越快。

四、毛细管电泳色谱仪毛细管电泳色谱仪（Capillary Electrophoresis Instrument, CEI）包括注射器、毛细管、高压电源、检测器和控制软件等部件。

其中，注射器和毛细管是CE中最关键的部件。

毛细管通常是由非活性材料制成的，如硅胶或石英玻璃。

常用的检测器包括荧光检测器、紫外-可见光检测器、电化学检测器和质谱检测器等。

五、应用CE在分析各种样品中有着广泛的应用，包括各种生物分子、有机和无机化合物、药物、食品、环境和化妆品样品。

高效毛细管电泳思考题和答案解析

壁离子相互作用，疏水作用引起的，吸附作用与毛细管表面积与体积之比有关，内径越细，吸附越严重。
【参考答案】对蛋白质而言，有较多的疏水基，吸附问题特别严重，减小毛细管对蛋白质的吸附作用的方法和途径：1）增加缓冲溶液浓度；2）加入两性离子物质代替强电解质，两性离子一端带正电，另一端带负电，带正电一端与管壁负电中心作用，浓度约为溶质的 100-1000 倍时，抑制对蛋白质吸附，又不增加溶液电导，对电渗流影响不大；3）在极端 pH 下电泳；4）对毛细管内壁改性。 11、简述自由溶液毛细管区带电泳中常用添加剂的种类及其作用。【参考答案】见表 9
【参考答案】问题出现的原因：1）毛细管内产生的焦耳热过高；2）毛细管壁对溶质产生了的吸附作用过强；3）近样方式不正确；4）没有提高运行缓冲溶液的更换频率； 5）没有优化冲洗程度和缓冲液组成。 4、什么是焦耳热？焦耳热的存在对毛细管电泳有什么影响？在毛细管电泳中，可以采取哪些方法降低焦耳热？【参考答案】焦耳热是指电流通过电泳介质而产生的热量；焦耳热的存在对毛细管电泳产生的影响：使电泳分离介质温度分布不均匀，引起溶液对流，从而导致区带展宽，降低分离效率。焦耳热随电压的升高而增大，柱内径是影响焦耳热的一个重要因素，内径越小，焦耳热的影响越小，缓冲溶液的浓度增加，焦耳热也越大，故可以采取降低焦耳热的措施有：使用较低的操作电压，采取尽可能小的柱内径、使用较低浓度的缓冲溶液和控制散热。 5、高效毛细管电泳与高效液相色谱在分离方面有那些差异？【问题分析】高效毛细管电泳是以高压电场为驱动力，毛细管为载体（分离通道），依据样品
【问题分析】毛细管电泳(CE)又称高效毛细管电泳(HPCE)，是指以毛细管为分离室，以高压电场为驱动力的一类新型现代电泳技术。毛细管电泳引入高的电场强度，改善了分离质量，具有分离效率高、速度快和灵敏度高等特点，而且所需样品少、成本低，更为重要的是，它又是一种自动化的仪器分析方法。毛细管电泳法与高效液相色谱一样同是液相分离技术，在很大程度上两者互为补充，但无论从效率、速度、用量和成本来说，毛细管电泳法都显示了它独特的优势。毛细管电泳分离技术与传统的平板电泳和现代液相色谱分离技术相比具有很多优点：1.高效（105-107 理论塔板数 /米）；2.快速（几十秒至几十分钟）；3.分离模式多，选择自由度大；4.分析对象广，从无机离子到整个细胞；5.高速自动化；6.样品需量小，无环境污染，运行成本低。毛细管电泳的分离条件一般包括缓冲液、电渗控制、电场强度、温度、分离模式等。 1)分离电压，一般在毛细管柱的长度确定时，随着分离电压的增加，电渗流和电泳速度的绝对值都将增加。迁移时间缩短。同时升高电压，毛细管电泳电流增加，产生的焦耳热增加，使溶液内部产生温度梯度，从而影响柱效。因此适宜的电压是毛细管电泳所必须的。 2）电泳缓冲液：电泳分离过程是在缓冲液中进行的，缓冲液直接影响离子的迁移和最后的分离，甚至影响进样过程。选择缓冲液要遵循如下原则：（1）在所选择的 pH 范围内有很好的缓冲容量（2）较低的背景吸收（3）自身的淌度低，即分子体积大，电荷小，这样产生的焦耳热小，有利于提高柱效（4）只要条件允许，尽量采用酸性溶液，有利于获得较小的电渗流淌度和较大的分离度。缓冲液的浓度是一个很重要的指标，增加浓度，可以使离子强度增加，可以明显增加缓冲液的容量，减小溶质组分与毛细管内壁的相互作用，改变迁移时间，改善分离。但是当浓度增加时，毛细管电泳电流增加，焦耳热增加，影响分离度。添加剂：添加剂是 CE 中一个十分重要的控制因素，表面活性剂是使用最多的一种。表面活性剂均可用于毛细管区带电泳和毛细管胶速电动色谱中，前者的表面活性剂的浓度低于其临界胶速浓度，后者则相反。后者主要用作准固定相。常用的有 SDS、十六烷基三甲基季氨溴、三羟基甲基氨基甲烷（Tris）、2-（吗啉）乙烷磺酸（MES）、甲基纤维素、PEG 等。有机溶剂也可被广泛用作添加剂，不同有机溶剂的作用各不相同。有机溶剂的加入可以明显的减少电渗流速度，使分离度增加。它还可以增加有机样品的溶解度，改变选择性。常用的有甲醇、乙醇、乙腈、三氟乙酸酐等。 4）温度：在 CE 中，温度的影响主要通过粘度体现出来，淌度是粘度的函数，因此温度的控制非常重要。

高效毛细管电泳HPCE笔记

高效毛细管电泳HPCE优势：高效、高速、低耗。

一、原理【1】电泳和电泳淌度1、电泳带电离子在电场中的定向移动，不同离子具有不同的迁移速度。

影响因素：当带电离子以速度ν在电场中移动时，受到大小相等、方向相反的电场推动力和平动摩擦阻力的作用。

故：式中：q—离子所带的有效电荷；E —电场强度；ν—离子在电场中的迁移速度；f —平动摩擦系数( 对于球形离子：f =6πηγ；γ —组分离子半径；η —介质的粘度；对于棒形离子：f =4πηγ)✈物质离子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。

电泳淌度：单位场强下离子的平均迁移速度。

2、淌度单位电场强度下电渗流的平均迁移速度。

1.绝对淌度(absolute mobility)μab无限稀释溶液中带电离子在单位电场强度下的平均迁移速度，简称淌度。

2.有效淌度(effective mobility)μef实际溶液中的淌度(实验中测定的)。

μef=∑a iμiγia i —溶质i的解离度；μi —溶质i在解离状态下的绝对淌度γi：活度系数✎有效淌度即在除去干扰因素后的电泳淌度。

3.表观淌度μap离子在实际分离过程中的迁移速度（表观迁移速度）：νap=μap E4。

表观迁移速度电泳和电渗速度的矢量和故电荷实际迁移速度的影响因素有：电场强度、介质黏度、电荷数、离子离解度及其大小形状。

【2】电渗和电渗淌度1、电渗流现象当固体与液体接触时，固体表面由于某种原因带一种电荷，则因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界面形成双电层，二者之间存在电位差。

当液体两端施加电压时，就会发生液体相对于固体表面的移动，这种液体相对于固体表面的移动的现象叫电渗现象。

电渗现象中整体移动着的液体叫电渗流（electroosmotic flow ，简称EOF）。

2、HPCE中电渗流的大小电渗流的大小用电渗流速度ν电渗流表示，取决于电渗淌度μ和电场强度E。

即ν电渗流= μ E电渗淌度取决于电泳介质及双电层的Zeta电势，即μ = ε0εξε0—真空介电常数；ε—介电常数；ξ—毛细管壁的Zeta电势。

高效毛细管电泳法-精选文档

vep
vep ＝μepE
所以淌度不同是电泳分离的内因和前提。
7
3．有效淌度
在实际溶液中，离子活度系数、溶质分子的离解程度和溶液的酸度等均对离子的淌度有影响，这时的淌度称为有效淌度，用μef 表示。
ef i i ep
i
二、电渗和电渗流 1．电渗现象
当固体与液体相接触时，如果固体表面因某种原因带一种电荷，则因静电引力使其周围液体带相反电荷，当液体两端施加一定电压时，就会发生液体相对于固体表面的移动，我们把这种液体相对于带电固体表面移动的现象叫做电渗。
1
第一节
毛细管电泳的特点和分类
一、电泳和色谱毛细管电泳和色谱都是一种分离分析方法，两者比较如下： 1.分离原理电泳是溶液中带电粒子在电场力作用下发生定向运动，因粒子所带电荷数、形状、大小等不同，导致不同的迁移速度而分离。色谱是不同组分在流动相的推动下，由于在固定相流动相中的分配系数不同，导致不同的迁移速度而分离。但某些毛细管电泳的分离模式也包含了色谱的分离机制。 2.分离过程电泳和色谱的分离过程都是差速迁移过程，可用相同的理论来描述。色谱中所用的一些名词概念和基本理论，如保留值、塔板理论、速率理论等均可借用于毛细管电泳中。 3.仪器流程
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实际电泳分析，可在实验测定相应参数后，按下式计算
L ef v os t os
Lef—毛细管有效长度； tos—电渗流标记物（中性物质）的迁移时间。在一般情况下，电渗流的速度是电泳速度的5～7倍。电渗流的方向取决于毛细管内壁表面电荷的性质。一般情况下，石英毛细管内壁表面带负电荷，则电渗流带正电荷，向负极移动。但如果将毛细管内壁改性，比如在在内壁表面涂渍或键合一层阳离子表面活性剂，将使壁表面带正电荷，则电渗流带负电荷，向正极移动。

名称高效毛细管电泳分析技术及应用(研究生方向课)

分析化学专业硕士研究生课程
教学大纲
课程名称：高效毛细管电泳分析技术
课程编号：0703022F14
学分：2
总学时数：40学时
开课时间：第二学期—第三学期
考试方式：笔试
课程说明：研究生方向课
课程内容：高效毛细管电泳技术（HPCE）是近年来发展的一种以毛细管为分离通道，高压直流电场为驱动力的新型液相分离分析技术，是分析科学中继高效液相色谱之后的又一重大发展。

它使分析科学得以从微升水平进入纳升级水平，并使单细胞分析，单分子分析成为可能，广泛应用于化学、药学、生命科学以及材料科学和环境科学等领域。

通过本学位方向课程教学，要求学生掌握高效毛细管电泳的基本原理，仪器装置系统，分离条件的选择，毛细管的制备方法，电渗现象的影响因素及控制方法，毛细管电泳的应用和发展动态趋势等，从而为进一步深入研究和应用打下坚实的理论知识和技能。

教学学时安排：
第一章概述(2学时)
第二章高效毛细管电泳基本理论（6学时）
第三章高效毛细管电泳仪器装置系统（4学时）
第五章高效毛细管电泳分离条件的选择（6学时）
第六章毛细管的制备方法技术（4学时）
第七章高效毛细管电泳分析联用技术（6学时）
第八章高效毛细管电泳分离分析技术的应用(8学时)
第九章高效毛细管电泳分析发展动态(6学时)
参考目录：
1.邓延倬，何金兰编著，高效毛细管电泳，科学出版社，北京，2000。

2.《分析化学》有关毛细管电泳技术和应用论文选读
大纲起草人：阎宏涛大纲审定人：雷根虎。

高效毛细管电泳技术简介

高效毛细管电泳技术简介
高效毛细管电泳又称高效毛细管区带电泳（又称毛细管区带电泳），它的分离根据是电场中毛细管内的溶质具有不同的迁移速率。

高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis, HPCE）是在传统的电泳基础上结合高效液相色谱技术发展起来的一种高效分离分析技术，由于其具有无与伦比的高效.准确和高灵敏性，这项技术广泛运用于有机离子.无机离子，氨基酸，多肽，蛋白质，核酸分子，对映异构体和临床医学分析，同时它在生物工程，药物，环保，食品检验等领域也显示了极其重要的运用前景。

毛细管电泳仪的结构和特点
毛细管电泳仪主要由5个部分组成，毛细管柱.进样系统，高压系统，检测系统和数据采集系统组成。

毛细管电泳的特点
（1）电泳在细径（25-75u m，内径）弹性石英毛细管中进行，其有限长度一般为50cm.
（2）高电压（10-30KV）加在毛细管两端以产生高电场强度（100-500V/cm）.
（3）分析时间短，数分钟至几十分钟可完成一次分析。

（4）多种分离模式，应用范围广(从生物大分子至小分子。

离子)
（5）样品需求量少，仪器自动化高。

现阶段取得的主要进展
P/ACE MDQ主要用于蛋白质的分析：
●毛细管等点聚焦●肽蛋白和糖蛋白的鉴别分析●纯度检测●免疫毛细管电泳检测
●SDS-分子量测定●肽谱分析。

高效毛细管电泳(WY)

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4.2 电渗流

1.电渗流现象
当固体与液体接触时，固体表面由于某种原因带一种电荷，则因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界面形成双电层，二者之间存在电位差。当液体两端施加电压时，就会发生液体相对于固体表面的移动，这种液体相对于固体表面的移动的现象叫电渗现象。
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3.HPCE中电渗流的方向

电渗流的方向取决于毛细管内表面电荷的性质：

内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极；
内表面带正电荷，溶液带负电荷，电渗流流向阳极；石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；

改变电渗流方向的方法：
（1）毛细管改性表面键合阳离子基团；

（2）加电渗流反转剂

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4. 柱恒温系统
毛细管电泳操作中柱温的影响包括两个方面:
一是焦耳热上升,导致峰形、柱效及分离度恶化二是温度波动导致分析结果重现性差毛细管的温控方式一般有气体、液体和固体控温
三种,其装臵的复杂程度依次加大,但控温效果也依次提高。
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1、气冷恒温
通常指通过空调控制环境温度或是在分离室内用风扇等来达到强制对流散热效果，加速毛细管外壁的热交换，从而实现温度控制。气冷控温系统容易实现，不影响分离操作，但控温效果不是十分理想。 2、液冷恒温将毛细管臵于一恒温液体中，能实现比较精确的温度控制。一般选用水、煤油或是氟代烷烃等作为冷却介质。冷却介质一般由专门的制冷系统冷却或恒温，通过一定的路径进行循环。液冷控温方法对毛细管和仪器设计的要求比较高，需要系统有很好的密封性、电绝缘性和安全保护设计。 3、固体温控