毛细管微乳液电动色谱的原理及应用

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第五章 高效毛细管电泳和电动色谱

第五章 高效毛细管电泳和电动色谱
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3Leabharlann 101三、毛细管凝胶电泳
毛细管凝胶电泳 CGE):按照试样中各个组 分相对分子质量的大小进行分离的方法。 用途:常用于蛋白质、寡聚核苷酸、核糖核 酸、DNA片段的分离和测序及聚合酶链反应产 物的分析。CGE能达到CE中最高的柱效。
• 毛细管等电聚焦是基于不同蛋白质或多肽之 间等电点的差异进行分离的电泳技术。 • 毛细管等电聚焦最具特色的应用是测定蛋白 质的等电点。在异构酶鉴定、单克隆抗体、 多克隆抗体、血红蛋白亚基等研究中,经常 用毛细管等电聚焦。
五、亲和毛细管电泳
亲和毛细管电泳是利用配体与受体之间存在特异性 相互作用,可以形成具有不同荷-质比的配合物而达 到分离目的。
梯度升压方式对毛细管电泳分离的影响 A. 2kV至25kV,0min,一步升压;B.2kV至25kV,5min,线性梯度 升压. 样品:β-乳球蛋白A,溶菌酶,细胞色素C,肌红蛋白,微白蛋白
二、毛细管及其温度控制
毛细管电泳柱作为分离分析的载体,其材料、 形状、内径、柱长、温度对分离度和重现性都 有影响。
缓冲液中加入添加剂,并让缓冲液与毛 细管充分平衡.如加入阳离子表面活性剂 十四烷基三甲基溴化铵(tetradecyl trimethyl ammonium bromide ,TTAB), 能在内壁形成物理吸附层,使EOF反向. 添加剂还有聚乙烯亚胺、甲基纤维素 (MC)、十六烷基溴化铵(CTAB)等。

毛细管电泳技术及应用

毛细管电泳技术及应用
蛋白质分离
毛细管电泳技术能够高效分离蛋白质 ,包括白蛋白、球蛋白、酶等,为生 物制药、蛋白质组学等领域提供有力 支持。
DNA和RNA分析
毛细管电泳可用于分析DNA和RNA片 段,在基因诊断、基因工程和生物信 息学等领域有广泛应用。
药物分析
药物成分分离
毛细管电泳能够分离和检测药物中的有效成分和杂质,有助于药物质量控制和研发。
仪器设备与操作
仪器设备
包括高压电源、进样系统、毛细管、检测器和数据采集系统等部分。
操作步骤
首先将样品注入毛细管一端,然后施加电压使带电粒子在电场中移动,同时通 过检测器对分离出的粒子进行检测,最后通过数据采集系统记录数据并进行分 析。
02
毛细管电泳的分离模式
区带电泳
总结词
区带电泳是毛细管电泳中最简单的一种形式,其原理是将样 品加在毛细管的一端,然后施加电压,使样品在电场的作用 下进行分离。
详细描述
在区带电泳中,样品在毛细管中形成一色带,由于不同组分 在电场中的迁移率不同,因此会以不同的速度向另一端移动 ,从而实现分离。这种分离模式适用于简单样品,如氨基酸 、肽和蛋白质等。
胶束电动色谱
总结词
胶束电动色谱是在毛细管电泳中加入一种称为表面活性剂的物质,使溶液的离子 强度和粘度发生变化,从而影响离子的迁移率。
要点二
血液中成分分析
通过毛细管电泳技术,可以分析血液中的离子、小分子和 蛋白质等成分,为临床诊断和治疗提供依据。
04
毛细管电泳技术的优缺点
优点
高分离效率
毛细管电泳技术利用电场对带电粒子的作用力,使其在毛 细管中分离,具有极高的分离效率,特别适合于复杂样品 的分离。
高灵敏度
毛细管电泳技术结合了多种检测手段,如紫外-可见光谱 、荧光光谱等,可以实现高灵敏度的检测,有利于痕量物 质的检测。

毛细管电泳和毛细管电色谱

毛细管电泳和毛细管电色谱
用于水体、土壤、空气等环境 样品中污染物和农药残留的检 测,有助于环境保护和治理。
其他领域
毛细管电泳还应用于食品分析 、冶金、地质等领域,可用于 金属离子、矿物成分等的分离
和检测。
02 毛细管电泳技术
CHAPTER
进样技术
压力进样
通过施加压力使样品进 入毛细管,适用于大体
积样品。
电动进样
利用电场力驱动样品进 入毛细管,适用于低粘
电解质浓度
影响电场强度和离子迁移率。
温度
影响分子热运动和扩散系数。
毛细管材料和内壁处理
影响样品在毛细管内的吸附和分离效 果。
03 毛细管电泳实验
CHAPTER
实验流程
安装毛细管
选择合适的毛细管,将其插入 仪器,确保密封良好。
运行实验
设定合适的实验参数,如电压、 温度、检测波长等,开始实验。
准备毛细管电泳仪
进系统
用于将样品注入到毛细管中。
实验材料
毛细管
具有微米级内径的玻璃或石英管,是电泳的分离通道。
电解质溶液
用于提供电泳所需的离子环境。
样品
待测物质,需进行适当预处理。
清洗液
用于清洗毛细管和仪器,保持实验的准确性。
04 毛细管电色谱简介
CHAPTER
定义与原理
定义
毛细管电色谱(CEC)是一种将高效电泳分离与高效液相色谱的固定相相结合 的分离技术。
亲和电泳
利用特异性亲和作用进行分离 ,如抗体-抗原、酶-抑制剂等

检测方法
紫外可见光谱
利用紫外可见光谱检测分离出的组分。
电化学检测
利用电化学方法对分离出的组分进行检测。
荧光检测
利用荧光物质标记待测组分,通过荧光信号 进行检测。

毛细管电色谱应用在哪些方面

毛细管电色谱应用在哪些方面

毛细管电色谱应用在哪些方面
毛细管电色谱(capillary electro chromatography,CEC)以内含色谱固定相的毛细管为分离柱,兼具毛细管电泳及高效液相色谱的双重分离机理,既可分离带电物质也可分离中性物质。

毛细管电色谱法是用电渗流或电渗流结合压力流来推动流动相的一种液相色谱法。

因此,毛细管电色谱法可以说是HPLC和HPCE 的有机结合,它不仅克服了HPLC 中压力流本身流速不均匀引起的峰扩展,而且柱内无压降,使峰扩展只与溶质扩散系数有关,从而获得了接近于HPCE 水平的高柱效,同时还具备了HPLC 的选择性。

HPLC是用压力驱动流动相。

流速是随填充微粒的大小和柱长而变化的。

流速在管中呈抛物线轮廓,因而造成了色谱峰谱带的展宽,降低了柱效。

而CEC是采用电场推动流动相。

其线速度是与柱的直径和填微粒的大小无关的,因而在毛细管中几乎没有流速梯度。

谱带展宽效应相应的就十分小。

这点是CEC与HPLC的本质差别,也是CEC效率高于HPLC的根本。

(上海通微)。

在线富集-微乳液毛细管电动色谱法分析食品塑料袋中邻苯二甲酸酯类化合物

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第3 0卷
ba s, a he s k e o res w e e i e r ng f8 .1 一 1 g nd t pi ed r c ve i r n t a e o 9 % h 05 6 % w ih s ts a t r e u t . t a if c o y r s ls
基苄 基酯 ( B 、 苯二 甲酸二 辛 酯 ( O 与邻 苯 B P) 邻 D P)
二 甲酸二 ( - 2 乙基 己基 ) ( E 酯 D HP) 结 构 式见 图 1 ( ) 已被 美 国 国家 环 境 保 护 局 列 为 优 先 控 制 环 境 污 染 物” ’ 。P E A s多属 于半 挥发 性 有机 污 染 物 , 多 为 且 中性 物 质 , 相 色 谱 ( 气 GC) ( P C) H L 和 高 效 液 相 色 谱 是分 析 P E A s的常 用方 法 。相 比之 下 ,
了 1 倍 。 H u 等 采 用 反 向 极 性 堆 积 模 式 2 s
( e e s d ee to e p lrt sa kn mo e, r v re lc r d oa y t c i g i d
其 中邻 苯二 甲酸 二 甲酯 ( MP) 邻 苯 二 甲酸二 乙酯 D 、 ( E ) 邻 苯二 甲酸 二 丁 酯 ( P) 邻 苯 二 甲酸 丁 D P 、 DB 、

T kd a e a等 以 十二 烷 基 磺 酸 钠 ( DS 为胶 束 相 , S )
使 用 胶 束 电 动 色 谱 ( K 测 定 了 P E 。G o ME C) A s u
等¨ 以胆 酸钠 ( c) 胶束 相 , 用 ME C对 土 壤 S 为 采 K

高效毛细管电泳的应用

高效毛细管电泳的应用

+ +
低 pH
-
pI 高 pH
毛细管等速聚焦电泳(ITP)的分离原理: 毛细管内首先导入具有比被分离各组分高电 泳淌度的前导电解质(Leading Electrolye), 然后进样,随后再导入比各分离组分低电泳 淌度的尾随电解质(Terminating Electrolye)。在强电场的作用下,各被分离 组分在前导电解质与尾随电解质之间的空隙 中发生聚焦分离。
3、在分离蛋白质中,蛋白质的等 电点低于缓冲液pH时,极性放置 是:+ → -,反之应是:- → +。
缓冲液的浓度选择: 在一般情况下,浓度增加被分离 物质的迁移速度下降,有利于分 离效果的提高,但随着缓冲液浓 度的增大,粘度增加,电渗流和 焦耳热增大,给分离造成反作用。
缓冲液中不同添加剂的选择:
毛细管等电聚焦电泳(IEF)的分 离原理:两性电解质在分离介质 中的迁移形成pH梯度,各种具有 不同等电点的蛋白质按照这一梯 度迁移到它们的等电点的那个位 置,并在该点停下,由此产生一 条非常窄的聚焦区带,并使不同 的蛋白质聚焦在不同的位置上。
毛细管等电聚焦的运行过程可分 为三个步骤: 1、进样。把样品与两性电解质混合 并进样。 2、聚焦。加高电压3-4分钟。 3、迁移。阴极的缓冲液换成盐类 后,再加上电压,使末端引起梯度降 低,让级分一个一个通过检测器。
高效毛细管电泳的应用 1、毛细管电泳的定义 2、几种毛细管电泳的分离原理 3、毛细管电泳的基本配置 4、毛细管电泳的应用领域
一、毛细管用下,以不同的速度向电荷相 反方向迁移的现象。
传统电泳会在电解质离子流中产 生自热,引起径向粘度和速度的 梯度,从而导致区带展宽、降低 效率。
SO3SO3-
SO3-

毛细管电色谱基本原理及设计要求

毛细管电色谱基本原理及设计要求

毛细管电色谱基本原理及设计要求毛细管电色谱是80年代末发展起来的一种新型分离分析技术。

按流动相驱动力的不同,可分为电渗流驱动毛细管电色谱和电渗流与压力联合驱动的毛细管电色谱。

前者可在一般的毛细管电泳商品仪器上进行,是目前研究较多的一类。

在这种电色谱中,既引入了高选择性的色谱固定相,提高了电泳的分离能力,又克服了压力驱动的压力流引起的区带展宽,可以实现高效、高选择性分离。

但是因电渗流的限制,难于驱赶出电泳过程中产生的气泡,实验常因气泡而中断。

在电渗流与压力联合驱动的毛细管电色谱中,液相泵产生的压力流可以将操作中产生的气泡冲出毛细管或者使气体在高压下溶解,不仅是流动相的平均线速度比相同条件下HPLC大,缩短分析时间,而且能减少压力流引起的区带展宽,使分离效率比HPLC明显提高。

若利用HPLC的进样和检测装置,可使其重现性和定量性优于毛细管电泳(CE)。

此外,还能像HPLC那样进行梯度洗脱,使分离能力进一步提高。

因此,有效的梯度洗脱是所开发仪器应有的重要功能。

在电渗流与压力联合驱动的毛细管电色谱中,被分离组分按照它们的容量因子在固定相和流动相之间进行分配,溶质的流动速度决定于它们的电泳淌度、电渗流和流动相的压力。

电色谱的分离选择性包括两部分的贡献[5],即溶质在两相间的分配对分离选择性的贡献和电场作用溶质的泳动对分离选择性的贡献。

当电场的作用与分配的作用相一致时,CEC将表现更高的选择性。

否则两者作用相互抵消,降低分离的选择性。

在相同的表现线速度下,若电场驱动的流向与压力流方向相同,此时电场的作用有助于提高柱效;反之,电场的作用将降低柱效。

所以,选择能使分配与电场协同作用的分离条件对提高选择性和增加柱效都非常重要,这些条件包括电场方向及强度、洗脱液的流速及组成和固定相的种类等。

(上海通微)。

毛细管电泳的基本原理及应用

毛细管电泳的基本原理及应用

毛细管电泳的基本原理及应用摘要:毛细管电泳法是以弹性石英毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法。

该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。

可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等,比HPLC 分析高效、快速、微量。

关键词:毛细管电泳原理分离模式应用1概述毛细管电泳(Caillary Electrophoresis)简称CE,是一类以毛细管为分离通道,以高压直流场为驱动力的新型液相分离分析技术。

CE的历史可以追溯到1967年瑞典Hjerten最先提出在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳(Capillary Zone Electro-phoresis,CZE)。

但他没有完全克服传统电泳的弊端[1]。

现在所说的毛细管电泳(CE)是由Jorgenson和Lukacs在1981年首先提出,他们使用了75mm的毛细管柱,用荧光检测器对多种组分实现了分离。

1984年Terabe将胶束引入毛细管电泳,开创了毛细管电泳的重要分支: 胶束电动毛细管色谱(MEKC)。

1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。

同年,Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。

近年来,将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中,又发展了电色谱,扩大了电泳的应用范围。

毛细管电泳和高效液相色谱(HPLC)一样,同是液相分离技术,因此在很大程度上HPCE与HPLC可以互为补充,但是无论从效率、速度、样品用量和成本来说,毛细管电泳都显示了一定的优势毛细管电泳(C E)除了比其它色谱分离分析方法具有效率更高、速度更快、样品和试剂耗量更少、应用面同样广泛等优点外,其仪器结构也比高效液相色谱(HPLC)简单。

C E只需高压直流电源、进样装置、毛细管和检测器。

毛细管电泳具有分析速度快、分离效率高、试验成本低、消耗少、操作简便等特点,因此广泛应用于分子生物学、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[2]。

毛细管电泳技术的原理及应用

毛细管电泳技术的原理及应用

毛细管电泳技术的原理及应用毛细管电泳技术(capillary electrophoresis, CE)是一种基于分子运动速度和电荷的分离技术,它可以对极为细微和复杂的样品进行非常快速、高效、高分辨率的分离,因此在生命科学、医学、环境监测以及法医鉴定等领域得到了广泛应用。

CE技术的基本原理是,将带电的分析物经过一定长度的毛细管中运动,然后按照分子电荷大小、分子尺寸、形状、亲水性等物理化学性质,在电场作用下发生运动,进而得到不同的分离柱上电泳峰。

因此,CE技术具有以下几个特点:1.高分辨率:CE技术是基于分子各自的电荷和分子体积来实现分离的,与传统的凝胶电泳、色谱等技术相比,具有更高的分离能力和更高的分辨率。

可以分离出一些极为相似化学性质的化合物,如绝对立体异构体、各种同分异构体、杂环化合物、天然产物等。

2.快速分离:CE技术分离速度快,通常只需要数分钟至数小时内就可以完成。

3.微量样品:CE技术只需要微量的样品,通常在纳升至皮克摩尔级别内,可以大幅节省样品量,减少开支。

4.广泛应用:CE技术可以广泛用于生命科学、医学、药学、环境系、农业等多种领域,如蛋白质分离、核酸分离、药物分析、糖类分析、环境监测等。

应用领域1:分离和鉴定生化大分子生命科学领域对生化大分子(如蛋白质和核酸)的检测、分离和鉴定,起着极其重要的作用。

传统方法往往采用相对陈旧的凝胶电泳、高效液相色谱等方法,分离速度慢、分辨率低、相对而言较为复杂。

而毛细管电泳克服了这一问题,可以在很多底物条件下,将生化大分子在极短的时间内分离出来。

应用领域2:药物分析随着社会不断进步,人们对药物质量越来越重视。

毛细管电泳技术的使用就可以大大提高药品的品质。

它可以轻易地实现活性成分的分离和标准控制的设置,确保了药品的控制和定量性准确。

应用领域3:环境监测环境监测是社会上一个越来越受到重视、越来越重要的领域。

CE技术在环境监测上,可以对空气污染、水污染分子和有害物质的检测、鉴定等方面发挥重要作用。

微乳液法的原理及应用

微乳液法的原理及应用

微乳液法的原理及应用1. 引言微乳液法是一种重要的纳米粒子制备方法,在材料科学、化工工艺以及生物医学等领域有着广泛的应用。

本文将介绍微乳液法的原理,并探讨它在不同领域的应用情况。

2. 微乳液法的原理微乳液法是利用表面活性剂和油相之间的相互作用力,形成稳定的微乳液,然后通过适当的方法将其转化为纳米粒子的制备方法。

微乳液法的原理基于以下几个关键步骤:2.1 表面活性剂选择在微乳液法中,表面活性剂的选择非常重要。

合适的表面活性剂能够有效地降低油相和水相的表面张力,并促进微乳液的形成。

常用的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。

2.2 油相选择油相是指在微乳液中的非极性溶剂,通常是有机溶剂。

合适的油相选择能够提供适合的环境条件,促进纳米粒子的形成和稳定。

2.3 能量输入微乳液法需要通过能量输入来促进反应的进行。

通常可以采用机械搅拌、超声波处理或高压均质等方法来提供能量输入,以实现纳米粒子的制备。

3. 微乳液法的应用微乳液法在不同领域都有广泛的应用。

以下列举了几个常见的应用领域:3.1 材料科学微乳液法可以用于制备纳米材料,如金属纳米粒子、氧化物纳米颗粒等。

这些纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质,在催化、光学、电子学和生物医学等方面有着重要的应用。

3.2 化工工艺微乳液法可以用于调控反应过程中的粒子大小和形状,从而改善化工工艺的效率和产品品质。

例如,在聚合反应中,微乳液法可以控制粒子大小和分散性,提高聚合反应的选择性和产率。

3.3 生物医学微乳液法在药物输送和生物成像等方面也有着广泛的应用。

通过调控微乳液的组成和结构,可以将药物有效地封装进纳米粒子中,提高药物的稳定性和生物利用度。

此外,微乳液还可以作为载体用于生物成像,如荧光探针的传递和MRI对比剂的制备。

4. 结论微乳液法是一种重要的纳米粒子制备方法,具有较广泛的应用前景。

通过选择合适的表面活性剂和油相,以及适当的能量输入方式,可以制备出具有特殊性质的纳米材料。

色谱分析法和毛细管电泳分析法的基本原理与应用

色谱分析法和毛细管电泳分析法的基本原理与应用

色谱分析法和毛细管电泳分析法的基本原理与应用在现代化学中,分析技术是不可或缺的一部分。

众所周知,分析技术有很多种类,例如,质谱分析、放射性分析、光谱分析等等。

然而,本篇文章将重点讨论色谱分析法和毛细管电泳分析法这两种分析技术的基本原理与应用。

一、色谱分析法的基本原理与应用色谱分析法是一种从杂质混合物中分离纯化化学物质的技术。

它基于不同组分在特定条件下通过固定相和移动相之间的相互作用,实现组分的分离和定量化分析。

在色谱分析法中,样品溶液被喷洒到固定相上,然后通过移动相流动,不同化学物质因其物理化学性质差异,从而可能在固定相上停留不同的时间,从而被分离。

色谱分析法又分为气相色谱和液相色谱两个主流技术。

1. 气相色谱气相色谱是一种以气体作为载体的色谱技术。

它基于杂质在蒸汽状态下通过固定相时与它相互作用的特定适配关系,实现杂质的分离和定量化分析。

分离组分是根据它们的挥发性、极性、分子量、化学反应性等从样品中引导到固定相上的微小涂层上,通过气流来驱动气溶胶在涂层上的流动。

2. 液相色谱液相色谱是一种以液体作为载体的色谱技术。

它基于样品在液相中分离和移动的特性,通过以固定相对其它组分有不同的吸附性能,完成对有机化合物、药物等成分的分离和提纯。

具体而言,液相色谱的分离过程通过在移动相中加入一种固定相,通过样品流动的压力差在二者中达成交换,样品分子成分被吸附在不同程度的高校固定相上。

那么,色谱分析法有哪些具体应用呢?1. 生物医学分析色谱分析法广泛应用于生物医学分析,并成功用于药物的分析,纯化和鉴定。

比如进口药物中已知的有毒成分,利用气相色谱可以进行快速检测,而液相色谱则可用于肝炎病毒和细胞生化结构的分析。

2. 环境分析色谱技术在环境分析中也有着不可替代的作用。

如有机物质、金属离子、化学反应物等的分离和测定。

其中,危险废物的色谱分离技术得到广泛的应用。

3. 食品质量检测色谱技术在食品质量检测中也有所应用。

它可以用来进行食品添加剂和有害物质的检测。

毛细管电泳的原理

毛细管电泳的原理

毛细管电泳的原理
毛细管电泳是一种高效液相色谱技术,利用电场的作用将样品中的化合物沿着内径较小的毛细管进行分离和分析。

在毛细管电泳中,有两种常用的电泳模式:毛细管区带电泳和开列电泳。

毛细管区带电泳中,毛细管两端分别注入带有不同荧光标记的样品,再施加直流电场,荧光标记的样品由于在电场作用下带电移动,在毛细管中形成不同带电物质的区带;而在开列电泳中,毛细管中注入样品后,在施加电场的同时使用在线探测器进行实时监测,通过测量峰面积或峰高来判断样品的含量。

毛细管电泳的分离机理主要包括电泳迁移和色谱效应两个因素。

电泳迁移是指样品分子在电场作用下由于带电而移动,其移动速度与电场强度和分子带电量有关;色谱效应是指毛细管内壁与样品分子的相互作用,在毛细管中形成不同的分离机制,如离子交换、氢键作用、静电作用等。

毛细管电泳的原理还与毛细管内径、电场强度、缓冲液pH值
等因素有关。

毛细管内径越小,分离效率越高;电场强度越大,迁移速度越快,但也会增加毛细管的热效应;缓冲液pH值的
选择要根据样品的性质来确定。

在实际应用中,毛细管电泳具有分离效率高、分析速度快、耗样量小、操作简便等优点。

它广泛应用于生物医药、环境监测、食品安全等领域。

同时,还可以与其他技术如质谱联用,进一步提高分析的灵敏度和准确性。

毛细管电泳及其应用

毛细管电泳及其应用

毛细管电泳及其应用摘要:毛细管电泳技术(Capillary Electrophoresis, CE),是近二十年来发展最为迅速的新型液相分离分析技术之一。

CE实际上包含电泳、色谱及其相互交叉的内容,是继高效液相色谱之后的又一重大进展,具有分离效率高、简单、经济、快速和微量、自动化程度高等优点。

毛细管电泳这些特点使其成为一种极为有效的分离技术,目前已是生命科学及其它学科中一种常用的分析手段,已广泛应用于蛋白质、氨基酸、无机离子、有机化合物等的分离分析。

关键词:毛细管电泳,分离效率高,生命科学引言毛细管电泳是在传统电泳技术的基础上逐步发展起来的。

电泳技术的出现可以追溯到100多年前[1]。

1807-1809年,俄国物理学家F.F.Reuss首次发现黏土颗粒的电迁移现象,并开始研究带电粒子在电场中的电迁移行为,测定它们的迁移速度。

起初电泳只是作为一种物理化学现象来研究。

电泳真正意义上进入分析化学被视为一种重要意义的技术,是在瑞士化学家Tiselius[2]公布了移动界面电泳技术的细节之后。

他首先将电泳现象成功的应用于人血清的分离,获得了多种血清蛋白,他制成第一台电泳仪,并进行自由溶液电泳。

Tisedius对电泳技术的发展和应用所做的巨大贡献,使他获得了1948年诺贝尔化学奖。

但是传统电泳最大的局限是难以克服由高电压引起的焦耳热。

1967年Hjerten[3]最先使用慢速旋转的内径为3 mm的石英玻璃管进行自由溶波电泳,以UV进行检测,成功地分离了蛋白质、多肽、无机离子、有机离子等,Hjerten最早证明可以把高电场用于细内径的毛细管电泳,但他没有完全克服传统电泳的弊端。

1974年Virtanen提出使用细毛细管提高分离效率,阐明电渗流就像泵一样可以驱动液体流过毛细管,并说明了使用更细内径的毛细管做毛细管电泳的特点。

1979年Everaerts和Mikkers[4]使用内径为200μm聚四氟乙烯毛细管,提高了毛细管的分离效率,成功分离了16种有机酸。

毛细管电泳的基本原理及应用

毛细管电泳的基本原理及应用

毛细管电泳的基本原理及应用毛细管电泳的基本原理是基于电荷迁移。

在毛细管电泳中使用的耦合电场包括静电势差和电导度差导致的静电势差。

当在电解质溶液中施加电场时,离子在电场力的作用下向相反电极迁移。

带电分子在毛细管中施加电压时也会受到电场力的作用。

有两种类型的电流在毛细管中流动:电场导电电流和电渗流(溶液流动时由于带电分子迁移而形成的电流)。

通过控制电压差和溶液流动,可以实现化合物的分离和测量。

1.离子交换毛细管电泳(IEC):通过溶液中带电离子与毛细管壁或固定相之间的电荷相互作用来实现分离。

2.凝胶毛细管电泳(GCE):使用凝胶作为分离介质以实现不同化合物的分离。

凝胶中的通道大小可调整以适应不同大小的分子。

3.毛细管等电点聚焦电泳(CIEF):根据化合物的等电点来实现分离。

通过调整溶液的pH值,可以控制每种化合物的等电点。

4.毛细管毛细管电泳(CZE):根据化合物在毛细管中的迁移速率差异来实现分离。

该方法广泛用于分析药品、蛋白质和核酸等生物分子。

1.快速分离:毛细管电泳在分析过程中常常可以几分钟内完成。

这种快速性使得该技术在高通量分析中非常有用。

2.高效分离:由于毛细管内直径小,特别是凝胶电泳中,化合物可以在短时间内得到高效的分离。

这使得毛细管电泳对于研究复杂样品或混合物的分析非常有用。

3.低样品消耗:毛细管电泳只需极少量的样品,通常在微升到纳升级别。

这使得它成为高灵敏度分析的理想选择。

4.高选择性:通过适当选择电解质的类型和浓度,可以调节样品在毛细管中的迁移速度,从而实现高度选择性的分析。

毛细管电泳在生物医学、环境监测、食品安全和制药等领域有广泛的应用。

例如,它可用于分析血液中的蛋白质和核酸,以帮助诊断疾病;还可用于分析水中的有毒化合物和污染物;另外,它还能帮助制药行业监测药品的质量和纯度。

总而言之,毛细管电泳通过其分离速度快、分辨率高和样品消耗少等优点,在化学和生物学分析中发挥着重要作用。

毛细管电泳和毛细管电色谱(ppt)

毛细管电泳和毛细管电色谱(ppt)

度量电渗流大小是单位电场下的电渗流速率即电渗淌度
(eo)或电渗速率(ueo),可用Smoluchowski 方程表示:
eo
o w
ueoeoEowE
u eo
Ld t0
eouE eoL t0d
1Ld E to
Lt U
3.1.3. 电渗流
以电场力驱动产生的溶液EOF,与高效液相色谱中由高压 泵产生的液体流型不同:
3.1.5. 分离原理
电泳和电渗流并存,在不考虑相互作用的前提下,粒子在 毛细管内电介质中的迁移速率是两种速率的矢量和:
uuep ueo (epe)oE
令µapp=µep + µeo,称之为表观淌度,即从毛细管电泳测量 中得到的淌度为粒子自身的电泳淌度和由电渗引起的淌度之
和,并有
ap pepeou/EL trdU Lt
目前有三种方法可以让样品直接进入毛细管:
电动法、压力法和浓差扩散法。
3.2.3. 电源及其回路
电流回路系统包括高压电源、电极、电极槽、导线和电 解质缓冲溶液等。CE和CEC一般采用0 ~ ±30 kV连续可 调的直流高压电源。理想的电源应具备: 1.能输出单极直流高压(一端接地); 2.电压、电流、功率输出模式任意可选; 3.能控制电压、电流或电功率的梯度; 4.电压输出精度应高于1%。 CE的电极通常由直径0.5~l mm的铂丝制成。 电极槽,即缓冲液瓶,通常是带螺口的小玻璃瓶或塑料 瓶(1~5mL不等),要便于密封。缓冲液内含电解质,充于 电极槽和毛细管中,通过电极、导线与电源连通,一同 构成整个电流回路。
毛细管电色谱由于引入了色谱机制,其保留机理包括两个 方面:
其一,如同HPLC,基于溶质在固定相和流动间分配过程; 其二,如同CE,基于溶质电迁移过程。CEC容量因子可 用下式表示:

微乳液毛细管电动色谱在环境分析中的应用

微乳液毛细管电动色谱在环境分析中的应用
动 。由于电渗流速度大于微乳 的电泳速度 , 毛细管 中的微 乳
离 1
。H ag等采用 M E C法在 1 i un EK 4m n内实现 了多种酚
酸 和类 黄酮化合 物 的基 线分 离 1 。H l r 用 不 同途 径 的 ie等 d M E C法成功 分离 1 酚类 抗氧 化剂 ,5mn内均 能实 现 EK 0种 2 i 目标化 合物 的 基线 分 离_ 1 。与 M K E C法 相 比 , E K M E C法 可 以在较短 时 间 内完 成分离 , 具有较 好 的溶解性 、 择性及 且 选 高出 M K E C法 7%的分 离效 率。20 2 O6年 H ag等 首次将 A un . S IA insl t e xa sv jc o)s e i E ( no. e i hutei et n一 e n ecv e i n i w p g技术与 M E C E K 法联用 , 用于分析 8 酚酸 化合物 _J 种 加 。结 果表 明 , 与普 通 的 M E C法相 比, 种联用技术 能在 不 降低 分 离效率 的 同时 , EK 这 有效地提 高检测的灵敏性 。A E 技术 与 ME K SI E C的联用避免 了微乳液在 M E C分 离过程 中的分离 现象 , EK 同时有 效 限制 了进样过程 中酸性分析物与微乳油 滴 的分布行 为 , 也证 明 了 这种联 用技术对食 物 中的酚类 化合 物 的检测 限能 到达 1 O 的水平 , 超过 常规 ME K 远 E C法 。H ag 将 A E un 等 S I电扫集 技 术 (w pn ) ME K Se i 与 g E C法联 用进 行 6种儿 茶 酚化 合物 的 分 析 检测 , 获得 了比较满意的结 果 。
重 点 实 验 室 , 南 新 乡 4307 3 北 京科 技 大 学 化 学 系 , 河 500 ; . 北京 108 ) 00 3

色谱毛细管电泳法

色谱毛细管电泳法
33
第33页,共61页。
•测定方法
• 取约1.5g的内容物,精密称定,置于10ml量瓶中,用水 冲洗瓶内壁,洗液与样品合并,加水溶解并稀释至刻度, 混匀。用0.22m微孔滤膜过滤后,在上述电泳条件下进样, 记录维生素B12和D-生物素的峰面积
• 另精密量取上述样品溶液1.0ml,置于100 ml量瓶中,加 水稀释至刻度、摇匀,同法测定,记录VB1,VB6,VC、烟 酰氨、叶酸、核黄素磷酸钠、泛酸钠的峰面积,按外 标法计算样品含量
迁移速度()可用下式表示:
= eE
(1)
–e为电泳淌度
–E为电场强度(V/L)——是外加电压和毛细
管长度的函数
4
第4页,共61页。
•电泳迁移原理
• 对于给定的离子和介质,淌度e为离子的特征 常数,其大小取决于分子所受的电场力FE和其 通过介质时的摩擦力FF的平衡:
FE = qE
(q为离子电量)
FF= -6r
的选择性 • 在分离中性物质时,所有溶质都在t0与tm之间流出。亲
水性溶质随EOF流出,被胶束完全保留的溶质随胶束流 出。控制条件,采用中等程度的EOF和高迁移率的胶束, 以扩大时间窗口,提高分离度
29
第29页,共61页。
•中性溶质的流出时间窗口示意图
时间窗口
溶质
EOF
胶束
t0
t0
tR1
tR2
tR3
色谱毛细管电泳法
1
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概述
• 毛细管电泳又叫高效毛细管电泳 (HPCE),是80年代初 发展起来的一种新型分离分析技术,它是电泳技术与层 析技术相结合的产物
• 广泛用于生物大分子,手性药物,生物体内的药物及 代谢物,中西药物及其制剂等的分析,在选择性上与 高效液相法有很大的互补性

毛细管电色谱

毛细管电色谱

毛细管电色谱1. 介绍毛细管电色谱(Capillary Electrophoresis,简称CE)是一种利用玻璃毛细管内的电流和电场力来实现物质分离和分析的方法。

它结合了毛细管电泳和色谱技术的优点,具有高分离效率、快速分析速度、小样本体积和无需柱填充物等优势。

2. 工作原理毛细管电色谱的工作原理基于溶液中离子的迁移速度差异,通过在毛细管内加上电场来引导有电荷的离子在电场中运动。

不同离子由于大小、电荷、空间结构和溶液pH等因素的影响,会以不同的速度游离迁移。

通过测量这些离子的迁移时间和峰面积,可以得到溶液中各组分的含量信息。

3. 仪器结构毛细管电色谱仪主要由电场供应器、样品注射器、分离柱和检测器等部分组成。

•电场供应器:提供所需的电压和电流,用于产生分析电场。

•样品注射器:用于在毛细管内引入待分析的样品,常使用自动进样器实现定量和连续进样。

•分离柱:通过对毛细管内壁表面进行涂覆或改性使其具有特定的分离能力,用于分离混合物中的组分。

•检测器:用于监测分离出的各组分的信号,常见的检测器有紫外吸收检测器和荧光检测器。

4. 分析步骤1.样品准备:将待分析的样品溶解在合适的缓冲液中,同时进行必要的前处理,如蛋白质的还原和糖类的酶解等。

2.样品进样:将样品注射到毛细管中,一般可以使用自动进样器来实现精确的样品进样。

3.分离:通过在毛细管内施加电场,使样品中的离子在电场力和溶液流动力的共同作用下,沿毛细管内壁迁移,实现样品分离。

4.检测:通过检测器监测样品分离过程中形成的信号,如紫外吸收和荧光等,获取样品分离和定量分析的结果。

5.数据分析:根据检测到的峰面积或峰高,结合标准曲线,计算样品中各组分的浓度或含量。

5. 应用领域毛细管电色谱在生物医药、环境监测、食品检测与安全等领域具有广泛的应用。

•生物医药:用于药物分析、蛋白质分析、核酸分析等。

•环境监测:可以分析水体中的微量重金属和有机污染物等。

•食品检测与安全:可以分析食品中的添加剂、农药残留和食品中的有害物质等。

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收稿日期: ! " " ! # " $ # % " 作者简介: 贡素萱, 女, 博士研究生( & ’ $ $年生,
的阴离子表面活性剂, 它分布于微乳液滴表面使其 带负电荷, 在电场力作用下, 微乳液滴被阳极吸引, 与电渗流的方向刚好相反, 但是电渗流的速度要大 于液滴的速度, 所以带负电荷的微乳液滴向阴极移 动。由于中性物质和微乳液滴表面的活性剂没有电 荷相互作用, 其色谱过程的分离机制就是电渗流驱 动; 带正电的物质和微乳表面的负电荷有离子对的 相互作用, 带负电的物质和微乳液表面的负电荷有 互斥作用, 因此它们的分离过程是电泳和色谱综合 作用的结果。
[( ] 毒性小, 而正辛烷重现性较好。8 > B C 9 D E C F G C F等 2
& 影响 " # # $ % 分离的因素
& ’ ( 表面活性剂的种类 表面活性剂的种类及其浓度对 ! " " # $ 具有举
[ , ] ’ ( 足轻重的作用 。它对微乳液滴的大小、 带电量、
用甲苯、 氯戊烷、 乙酸丁酯、 二异丙酯代替正辛烷 2 D 进行 ! 并比较了油相的类型对分离结 " " # $ 分离, 果的影响。他们的研究表明, 油相的种类对分离结 果的影响不是很大。 此外, 还有一些有机相, 例如二乙基醚、 环己烷、 氯仿、 戊醇、 乙酸乙酯、 正辛醇等也曾被应用于形成
[ ] [ ] 4 5 盐 、 吐温类等中性表面活性剂 也可以用来形成 [ , ] 0 3 。但是
的离子型化合物在此范围内能被电离。强碱性物质 在该 % 具有正的电 & 值范围内大多呈质子化状态, 泳淌度, 在水油两相分配的过程中和微乳粒子之间 还存在离子对作用。而酸性物质的解离区间一般为 , 在低 % &’ ! 0 & 值条件下为中性。被分析物在带 % 电和中性情况下的迁移性质不一样, 因此改变缓冲 液的 % & 值将影响被分析物的离子化程度和电渗流 的大小, 从而改变 ! " " # $ 分离的选择性。 一些极端的 % & 值也被应用于 ! " " # $ 的分 [ , ] [ , ] 2 7 2 2 2 6 2 ’ 离, 如% 和2 都曾有报道。酸性 &6 1 . 1 6 微乳 液 主 要 用 于 抑 制 电 渗 流。8 9 : ; <和 = > ? > @ > A [ , ] 62 ’ 采用 等2 为 的微乳体系消除强碱性物质 & 2 6 % 的离子化以测定其溶解度。 & ’ & 油相的种类 常用的一些油相有正辛烷、 正庚烷、 正己烷。 ’ 种正构烷烃中, 正庚烷相对于正辛烷和正己烷而言
第’期
贡素萱等: 毛细管微乳电动色谱的原理及应用
・6 6 3・
! " # # $ %与 " # $ % 的比较
! " # $ 是将离子型表面活性剂加入到缓冲液 中, 在临界胶束浓度以上形成胶束作为假固定相, 被 分析物在流动相与假固定相之间进行分配。总体来 说, 两者最大的区别是前 ! " " # $与 ! " # $ 相比, 者的样品容量要大得多。 它的选择 ! " # $ 已是一项被广泛应用的技术, 性和灵敏度受到很多因素的影响, 如表面活性剂的 类型和浓度, 有机溶剂、 环糊精、 离子对试剂等添加 剂的组成以及温度的高低等等。而在 ! " " # $ 的应 用中, 由于微乳液的组成更为复杂, 影响因素也更 多。例如, 表面活性剂的类型将会影响到微乳液滴 的大小以及荷电量, & 值会影响离子型被分析物的 % 荷电量、 电渗流的大小和方向, 油相类型和浓度会影 响分配系数, 辅助表面活性剂和缓冲液的类型、 浓度 对选择性有着较大影响。此外, 温度的高低和样品 的稀释程度也会影响其选择性。
! " "
! " # $ % & % ’ ( ) * $ + , ( " * ( . + / ( * + " -! 0 1 2
X G + ( ! &D G ( % " ! ! ’ ! ! ,
毛细管微乳液电动色谱的原理及应用
贡素萱, 薄 涛, 刘虎威, 李克安
(北京大学化学与分子工程学院,北京 & ) " " 2 $ & 摘要: 综述了近年来毛细管微乳液电动色谱 (> ) 的研究进展。对 > 对微乳液 3 3 ? @ 3 3 ? @ 的分离原理进行了阐述; 的组成和其他影响 > 对> 并将 > 3 3 ? @ 分离的因素进行了总结; 3 3 ? @ 在各个领域的应用作以分类评述; 3 3 ? @和 胶束电动毛细管色谱 (> ) 予以比较。 3 ? @ 关键词: 微乳液电动色谱; 原理; 应用; 综述 中图分类号: A , 2 文献标识码: B 文章编号: ( ) & " " " # 2 $ & % ! " " % " % # " ! ! , # " .
[ ] ! 数 。十二烷基硫酸钠 (E ) 是> W E 3 3 ? @ 中最常用
电泳中。 微乳液是由正构烷烃、 表面活性剂、 辅助表面活 性剂、 缓冲液通过超声处理而组成的稳定透明液体。 纳米级大小的微乳液滴, 分散在缓冲液中作为假固 定相。油相和水相间有着很高的表面张力, 两者本 来互不相溶, 加入表面活性剂后, 由于表面活性剂具 有两亲性, 其亲油端插入油滴的内部, 亲水端在水相 中, 降低了油水间的表面张力, 使得微乳液的形成成 为可能。加入辅助表面活性剂 (如短链醇) 后, 该辅 助表面活性剂插入到表面活性剂的中间, 进一步降 低了油水间的表面张力 (几乎降至零) , 表面活性剂 和辅助表面活性剂在油滴表面有序排列, 使得微乳 体系非常稳定。微乳液滴形状不一, 但总体上可认 为是球形。
[ ] & 中 。 & ’ ’ & 年, V 0 M 0 P 0 5第一次将其应用在毛细管
< 分离机理
脂溶性、 带电或 > 3 3 ? @ 可以同时分离水溶性、 不带电的物质, 它所分离的物质的极性范围很宽。 在> 被分析物的疏水性不同, 同 3 3 ? @ 分离过程中, 微乳液滴的亲和作用也不同。其脂溶性越强, 和微 乳液滴的亲和作用就越强, 迁移时间也越长。通常 采用十二烷基苯测定分析物和微乳液滴的亲和常
通讯联系人: 刘虎威, 教授, 博士生导师, : ( ) , : ( ) , : ) * + " & " , ! $ . ’ $ , / 0 1 " & " , ! $ & $ " 2 3 # 4 0 5 + 6 7 + 5 8 ! 9 6 * 4( ; 8 ( * < 8 ( 9 = ( : 基金项目: 国家自然科学基金面上项目 (项目号: ) ! " ! $ " " & (
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