毛细管电泳讲义
合集下载
《毛细管电泳原理》课件
过程
将样品溶液注入毛细管一端，施加电 场后，带电粒子在电场作用下开始电 泳迁移，经过一定时间后，到达毛细 管的另一端，经过检测器检测。
毛细管电泳的应用
环境监测
用于检测水体、土壤等环境样 品中的污染物，如重金属离子
、有机物等。
生物分析
用于蛋白质、DNA、RNA等生 物分子的分离和检测，可应用 于生物医学研究、临床诊断等 领域。
标准化处理
将数据转换为统一标准，便 于比较和分析。
统计分析
运用统计学方法对实验数据 进行处理，提取有意义的信 息。
结果分析与解读
趋势分析
分析实验数据的变化趋势，揭示潜在规律。
差异分析
比较不同样本或条件下的数据差异，找出关键影响因 素。
相关性分析
探究实验数据之间的关联性，揭示变量之间的相互作 用。
误差来源与控制
06
毛细管电泳的未来发展 与展望
技术创新与改进
高效分离技术的研发
01
通过改进分离介质、优化分离条件等手段，提高毛细管电泳的
分离效率。
检测技术的升级
02
研究新型检测方法，提高检测灵敏度和特异性，满足更多样品
的检测需求。
微型化与集成化
03
将毛细管电泳技术集成到微流控芯片中，实现微型化、便携式
分析。
应用领域的拓展
毛细管清洗
实验结束后，对毛细管进行必要的清洗，以 便下次使用。
数据整理与保存
将实验数据整理并保存，以便后续分析。
仪器清洁与保养
对仪器进行必要的清洁与保养，延长其使用 寿命。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
将样品溶液注入毛细管一端，施加电 场后，带电粒子在电场作用下开始电 泳迁移，经过一定时间后，到达毛细 管的另一端，经过检测器检测。
毛细管电泳的应用
环境监测
用于检测水体、土壤等环境样 品中的污染物，如重金属离子
、有机物等。
生物分析
用于蛋白质、DNA、RNA等生 物分子的分离和检测，可应用 于生物医学研究、临床诊断等 领域。
标准化处理
将数据转换为统一标准，便 于比较和分析。
统计分析
运用统计学方法对实验数据 进行处理，提取有意义的信 息。
结果分析与解读
趋势分析
分析实验数据的变化趋势，揭示潜在规律。
差异分析
比较不同样本或条件下的数据差异，找出关键影响因 素。
相关性分析
探究实验数据之间的关联性，揭示变量之间的相互作 用。
误差来源与控制
06
毛细管电泳的未来发展 与展望
技术创新与改进
高效分离技术的研发
01
通过改进分离介质、优化分离条件等手段，提高毛细管电泳的
分离效率。
检测技术的升级
02
研究新型检测方法，提高检测灵敏度和特异性，满足更多样品
的检测需求。
微型化与集成化
03
将毛细管电泳技术集成到微流控芯片中，实现微型化、便携式
分析。
应用领域的拓展
毛细管清洗
实验结束后，对毛细管进行必要的清洗，以 便下次使用。
数据整理与保存
将实验数据整理并保存，以便后续分析。
仪器清洁与保养
对仪器进行必要的清洁与保养，延长其使用 寿命。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
毛细管电泳分析解析PPT课件
细管（内经2－5m） 中粗管（内径 25－75m） 粗管（内径100－250m）
第24页/共61页
(3)毛细管的改性： 通常在毛细管内壁涂一层亲水性非离子型聚合物(如：聚 丙烯酰胺、甲基纤维素等)，这些涂层提高了对生物大分 子分离的效率。涂层的方法有两种。 物理涂层：将涂料经适当处理在毛细管内侧形成一层薄膜 化学涂层：是将涂料通过化学键偶联在毛细管的内侧。
第30页/共61页
图表面活性对分离的影响示意图 A: 未加表面活性的分离效果, B:加入表面活性的分离效果
第31页/共61页
5 进样方式 由于毛细管的内径非常细，其进样方式与常规电泳和层析 的进样方式有所不同。毛细管电泳的进样方式主要有两类 ，一类是电迁移进样，另一类是流体力学进样。
第32页/共61页
E = V/Lt V: 电压 Lt: 毛细管两端的总长度
第5页/共61页
(3)电泳淌度(Electric Field Mobility，简称ep ) 带电粒子在毛细管中，作定向运动的电泳速度与所在电 场强度之比。电泳淌度的单位用cm2/V.sec表示。
Ld/tm ep = Vep /E = ───
第25页/共61页
3.3检测器： 毛细管电泳配置的检测器与高效液相层析使用的检测器大 致相同，都属于超微量分析，对检测器的灵敏度要求比较 高，常用的检测器 . 紫外检测器 灵敏度可达到10-17g 激光诱发荧光检测器，灵敏度可达到10-19g 质谱检测器，灵敏度可达到10-21g 核磁共振检测器，灵敏度可达到10-21g
第13页/共61页
(8)热效应 (Joule Heating) 在高电场下毛细管中的电解质和电流发生剧烈的摩擦， 产生大量的热，这种自热现象，称之为热效应。
第14页/共61页
第24页/共61页
(3)毛细管的改性： 通常在毛细管内壁涂一层亲水性非离子型聚合物(如：聚 丙烯酰胺、甲基纤维素等)，这些涂层提高了对生物大分 子分离的效率。涂层的方法有两种。 物理涂层：将涂料经适当处理在毛细管内侧形成一层薄膜 化学涂层：是将涂料通过化学键偶联在毛细管的内侧。
第30页/共61页
图表面活性对分离的影响示意图 A: 未加表面活性的分离效果, B:加入表面活性的分离效果
第31页/共61页
5 进样方式 由于毛细管的内径非常细，其进样方式与常规电泳和层析 的进样方式有所不同。毛细管电泳的进样方式主要有两类 ，一类是电迁移进样，另一类是流体力学进样。
第32页/共61页
E = V/Lt V: 电压 Lt: 毛细管两端的总长度
第5页/共61页
(3)电泳淌度(Electric Field Mobility，简称ep ) 带电粒子在毛细管中，作定向运动的电泳速度与所在电 场强度之比。电泳淌度的单位用cm2/V.sec表示。
Ld/tm ep = Vep /E = ───
第25页/共61页
3.3检测器： 毛细管电泳配置的检测器与高效液相层析使用的检测器大 致相同，都属于超微量分析，对检测器的灵敏度要求比较 高，常用的检测器 . 紫外检测器 灵敏度可达到10-17g 激光诱发荧光检测器，灵敏度可达到10-19g 质谱检测器，灵敏度可达到10-21g 核磁共振检测器，灵敏度可达到10-21g
第13页/共61页
(8)热效应 (Joule Heating) 在高电场下毛细管中的电解质和电流发生剧烈的摩擦， 产生大量的热，这种自热现象，称之为热效应。
第14页/共61页
分离科学---第讲义八章高效毛细管电泳
III. 恒功率-严格地讲，毛细管内焦耳热的多少与 毛细管内产生的功率成正比，恒功率模式操作 可获得好的重现性。
IV. 程序改变电压、电流或功率，从而提高分离度， 改善峰形，优化分析时间。
第八章 高效毛细管电泳
（2）缓 冲 液 I. 缓冲溶液类型-影响溶质的流体力学半径 II. 浓度-离子强度不同，粘度不同 III. pH-离解程度不同，电荷不同
第八章 高效毛细管电泳
电渗流在CE中的意义
将正、负离子和中性分子一起朝一个方向产生 差速迁移 通过EOF的大小和方向的控制，还可以影响CE 的分离效率，选择性和分离度 EOF的细微变化会影响CE分离的重现性（迁移 时间和峰面积）。
第八章 高效毛细管电泳
EOF速度的大小与毛细管管壁的Zeta电势有关：
带电粒子在其有效半径所组成的面存在Zeta电 势：
e q/r
第八章 高效毛细管电泳
电泳（Electrophoresis）
在半导电流体中，带电粒子在外加电场作用 下的泳动现象叫电泳。带电粒子的移动速度可以 表示为：
球形粒子：
v' e E 6
棒状粒子：
v' e E 4
第八章 高效毛细管电泳
影响电泳速度的因素：
（7）其它增宽因素－层流
a. 两端缓冲溶液不在一个水平面上，高度差诱导 产生层流。对于扩散系数小的溶质，以及内径 大的毛细管，这种层流的影响非常显著。
b. 场放大CE中的层流效应。在场放大CE中，由于 电场强度（由缓冲溶液浓度不同引起）的非均 匀分布，导致局部EOF速度差异，在浓度界面 两侧产生电渗压，此压力差使得在高、低浓度 区域产生层流。
CE分离成为可能。 5. 1987年，Hjerten提出了毛细管等电聚焦电泳。 6. 1989年出现商品CE仪器，为推广应用起到了促进作用。
IV. 程序改变电压、电流或功率，从而提高分离度， 改善峰形，优化分析时间。
第八章 高效毛细管电泳
（2）缓 冲 液 I. 缓冲溶液类型-影响溶质的流体力学半径 II. 浓度-离子强度不同，粘度不同 III. pH-离解程度不同，电荷不同
第八章 高效毛细管电泳
电渗流在CE中的意义
将正、负离子和中性分子一起朝一个方向产生 差速迁移 通过EOF的大小和方向的控制，还可以影响CE 的分离效率，选择性和分离度 EOF的细微变化会影响CE分离的重现性（迁移 时间和峰面积）。
第八章 高效毛细管电泳
EOF速度的大小与毛细管管壁的Zeta电势有关：
带电粒子在其有效半径所组成的面存在Zeta电 势：
e q/r
第八章 高效毛细管电泳
电泳（Electrophoresis）
在半导电流体中，带电粒子在外加电场作用 下的泳动现象叫电泳。带电粒子的移动速度可以 表示为：
球形粒子：
v' e E 6
棒状粒子：
v' e E 4
第八章 高效毛细管电泳
影响电泳速度的因素：
（7）其它增宽因素－层流
a. 两端缓冲溶液不在一个水平面上，高度差诱导 产生层流。对于扩散系数小的溶质，以及内径 大的毛细管，这种层流的影响非常显著。
b. 场放大CE中的层流效应。在场放大CE中，由于 电场强度（由缓冲溶液浓度不同引起）的非均 匀分布，导致局部EOF速度差异，在浓度界面 两侧产生电渗压，此压力差使得在高、低浓度 区域产生层流。
CE分离成为可能。 5. 1987年，Hjerten提出了毛细管等电聚焦电泳。 6. 1989年出现商品CE仪器，为推广应用起到了促进作用。
毛细管电泳课件PPT课件
E=V/L
• 电场力：在溶液中，电场对带电离子作用力（F）的大小等于带电离子 所带的净电荷（q）与电场强度的乘积：
F=q·E
• 在电泳迁移过程中，介质粘滞力（F’）必然会阻碍离子的迁移。 • 粘滞力的大小与离子大小、形状、缓冲液粘度、甚至电泳介质孔径均有
关系，与带电离子的移动速度更是直接相关。对于球形分子F’的大小 服从Stokes定律：
电荷，溶液表面带负电荷，电渗流流向阳极。
第12页/共52页
2.CE中电渗流的流形
• 液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁 处流速最慢，管中心处的速度为平均速度的2倍 （引起谱带展宽较大）。
• 在毛细管电泳中，电荷均匀分布，整体移动，电渗 流的流动为平流，塞式流动（区带展宽很小），故 柱效较高。
第24页/共52页
第三节 毛细管电泳仪
第25页/共52页
一、仪器主要部件
第26页/共52页
1.高压电源 （1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1 %； （5）电源极性易转换；
第27页/共52页
2. 毛细管
移μ速ef率（或Ee称f
电泳淌度）
q
6πr
:
由此可知，球形带电离子的迁移率，主要取决于自身状态，即与其所
带电量成正比，与其半径及介质粘度成反比。电泳过程中正是利用带
第8页/共52页
二、电渗流
石英毛细管柱，内壁大约有8.31 mol/m2的硅醇基 （Si-OH），其等电点约为1.5，内充液pH>3时，表 面电离成SiO-，管内壁带负电荷，形成双电层。
• (2)快速：可在十几分钟甚至几十秒内完成分离；
• 电场力：在溶液中，电场对带电离子作用力（F）的大小等于带电离子 所带的净电荷（q）与电场强度的乘积：
F=q·E
• 在电泳迁移过程中，介质粘滞力（F’）必然会阻碍离子的迁移。 • 粘滞力的大小与离子大小、形状、缓冲液粘度、甚至电泳介质孔径均有
关系，与带电离子的移动速度更是直接相关。对于球形分子F’的大小 服从Stokes定律：
电荷，溶液表面带负电荷，电渗流流向阳极。
第12页/共52页
2.CE中电渗流的流形
• 液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁 处流速最慢，管中心处的速度为平均速度的2倍 （引起谱带展宽较大）。
• 在毛细管电泳中，电荷均匀分布，整体移动，电渗 流的流动为平流，塞式流动（区带展宽很小），故 柱效较高。
第24页/共52页
第三节 毛细管电泳仪
第25页/共52页
一、仪器主要部件
第26页/共52页
1.高压电源 （1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1 %； （5）电源极性易转换；
第27页/共52页
2. 毛细管
移μ速ef率（或Ee称f
电泳淌度）
q
6πr
:
由此可知，球形带电离子的迁移率，主要取决于自身状态，即与其所
带电量成正比，与其半径及介质粘度成反比。电泳过程中正是利用带
第8页/共52页
二、电渗流
石英毛细管柱，内壁大约有8.31 mol/m2的硅醇基 （Si-OH），其等电点约为1.5，内充液pH>3时，表 面电离成SiO-，管内壁带负电荷，形成双电层。
• (2)快速：可在十几分钟甚至几十秒内完成分离；
《毛细管电泳法》PPT课件
蛋白质、DNA等的电荷/质量比与分子大小无关， CZE方式很难分别，采用CGE能获得良好分别。
；
毛细管凝胶电泳综合了电泳技术和平板 凝胶电泳的优点 :
电泳峰锋利，柱效极高 短柱上实现极好的分别 试样容量为10－12g
主要缺陷:制备柱较困难，寿命较短 已成为分别分析生物大分子如蛋白质、 多肽、核 酸、DNA等强有力的工具。 例运用CGE分别与激光诱导荧光检测相 结合，用于DNA序列快速分析。
；
5 毛细管等电聚焦 CIEF
1、毛细管内充有两性电解质〔合成的具有不同等电点 范围的脂肪族多胺基多羧酸混合物〕，当施加直流电压 〔6～8V〕时，管内将建立一个由阳极到阴极逐渐升高 的pH梯度；
2、氨基酸、蛋白质、多肽等的所带电荷与溶液pH有 关，在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电 点时，呈电中性，淌度为零；
vT=vA=vB=vC=vL 或：
TET= AEA= BEB= CEC= LEL
式中， ，有效淌度， E，电场强度
由于
T〉 A〉 B〉 C〉 L，
所以有: E T < E A < E B < E C < E L
各区带的电场强度不同。前导电解质区带的电场强度最 小。
；
假设某一区带的离子进入前一区带， 由 于电场强度变小而减速，由假设进入到 下区带，由于电场强度变大而加速， 都 退回到原区带, 结果导致各区带构成鲜 明的界面.
毛细管电泳法
Capillary Electrophoresis, CE
；
毛细管电泳是带电粒子在电场力的 驱动下，在毛细管中按其淌度或分配系 数不同进展高效、快速分别的电泳新技 术，也称为高效毛细管电泳。
一、毛细管电泳的原理 二、分别方式
；
毛细管凝胶电泳综合了电泳技术和平板 凝胶电泳的优点 :
电泳峰锋利，柱效极高 短柱上实现极好的分别 试样容量为10－12g
主要缺陷:制备柱较困难，寿命较短 已成为分别分析生物大分子如蛋白质、 多肽、核 酸、DNA等强有力的工具。 例运用CGE分别与激光诱导荧光检测相 结合，用于DNA序列快速分析。
；
5 毛细管等电聚焦 CIEF
1、毛细管内充有两性电解质〔合成的具有不同等电点 范围的脂肪族多胺基多羧酸混合物〕，当施加直流电压 〔6～8V〕时，管内将建立一个由阳极到阴极逐渐升高 的pH梯度；
2、氨基酸、蛋白质、多肽等的所带电荷与溶液pH有 关，在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电 点时，呈电中性，淌度为零；
vT=vA=vB=vC=vL 或：
TET= AEA= BEB= CEC= LEL
式中， ，有效淌度， E，电场强度
由于
T〉 A〉 B〉 C〉 L，
所以有: E T < E A < E B < E C < E L
各区带的电场强度不同。前导电解质区带的电场强度最 小。
；
假设某一区带的离子进入前一区带， 由 于电场强度变小而减速，由假设进入到 下区带，由于电场强度变大而加速， 都 退回到原区带, 结果导致各区带构成鲜 明的界面.
毛细管电泳法
Capillary Electrophoresis, CE
；
毛细管电泳是带电粒子在电场力的 驱动下，在毛细管中按其淌度或分配系 数不同进展高效、快速分别的电泳新技 术，也称为高效毛细管电泳。
一、毛细管电泳的原理 二、分别方式
优质实用课件精选毛细管电泳法
ef ii i ep
i —样品分子的第 i 级电离度 i —活度系数或其它平衡离解度
总之，粒子的迁移速度除与电场强度和介质的特性有关外， 还与粒子的离解度、电荷数及其大小和形状有关。 不同的带电粒子电泳速度不同，可以实现分离
二、电渗和电渗率
•电渗（electroosmotic） ：在电场作用下，液体相 对带电的固体支持介质移动的现象，又称电渗 （流）EOF。
－管壁的 Zeta 电势，即双 电层到管壁很近的地方之间的 电位差。
总之，Zeta 电势越大，介电常数越大，粘度越小， 电渗流越大。 在电场作用下，电泳和电渗同时存在，电渗流速度 是电泳的 57 倍。
双电层模型 硅醇基阴离子
双
表面电势0
电
层 Stern电势d
电
势 电动电势
石英毛细管柱内壁的双电层结构图
小，焦耳热的影响越小。通常毛细管电泳采用尽 可能小的柱内径。
• 缓冲溶液的浓度：浓度增加，焦耳热增加。
Knox方程：Edc1/3＜1500
E—电场强度，d—管内径，c—介质浓度
满足上式方程，自热影响较小。
当E=50kV/m, c=0.01mol/L时，d＜140 m
即能满足上述方程 。
• 目前常采用内径为 25～75 m 的毛细管柱
总之，与经典电泳法比较，毛细管电泳法的特点 有四个：高效、快速、微量和自动化。
毛细管电泳的发展
• 1981年，Jorgenson．和Lukacs 使用75μm内 径的熔融石英毛细管，电泳分离氨基酸和肽，成 为高效毛细管电泳划时代的里程碑。至此，出现 了毛细管电泳技术。
• 80年代以来，诞生了很多新的毛细管电泳方法， 如毛细管凝胶电泳和毛细管等电聚焦电泳。
i —样品分子的第 i 级电离度 i —活度系数或其它平衡离解度
总之，粒子的迁移速度除与电场强度和介质的特性有关外， 还与粒子的离解度、电荷数及其大小和形状有关。 不同的带电粒子电泳速度不同，可以实现分离
二、电渗和电渗率
•电渗（electroosmotic） ：在电场作用下，液体相 对带电的固体支持介质移动的现象，又称电渗 （流）EOF。
－管壁的 Zeta 电势，即双 电层到管壁很近的地方之间的 电位差。
总之，Zeta 电势越大，介电常数越大，粘度越小， 电渗流越大。 在电场作用下，电泳和电渗同时存在，电渗流速度 是电泳的 57 倍。
双电层模型 硅醇基阴离子
双
表面电势0
电
层 Stern电势d
电
势 电动电势
石英毛细管柱内壁的双电层结构图
小，焦耳热的影响越小。通常毛细管电泳采用尽 可能小的柱内径。
• 缓冲溶液的浓度：浓度增加，焦耳热增加。
Knox方程：Edc1/3＜1500
E—电场强度，d—管内径，c—介质浓度
满足上式方程，自热影响较小。
当E=50kV/m, c=0.01mol/L时，d＜140 m
即能满足上述方程 。
• 目前常采用内径为 25～75 m 的毛细管柱
总之，与经典电泳法比较，毛细管电泳法的特点 有四个：高效、快速、微量和自动化。
毛细管电泳的发展
• 1981年，Jorgenson．和Lukacs 使用75μm内 径的熔融石英毛细管，电泳分离氨基酸和肽，成 为高效毛细管电泳划时代的里程碑。至此，出现 了毛细管电泳技术。
• 80年代以来，诞生了很多新的毛细管电泳方法， 如毛细管凝胶电泳和毛细管等电聚焦电泳。
毛细管电泳课件
一、离子分析 阳离子
阴离子
高效毛细管电泳在药物研发中的应用
二、手性化合物分析
手性药物的对映体在生物体内因 为立体选择性，将作为不同的分 子加以识别。导致具有各自的药 理活性和毒性。
例如：R-反应停是安眠药，S-式 致胎儿畸形；
常用手性选择剂：环糊精及其衍生 物；手性冠醚；手性表面活性剂 （氨基酸衍生物、胆酸钠、牛磺脱 氧胆酸及其钠盐、低聚糖等天然手 性表面活性剂）
高效毛细管电泳在药物研发中的应用
四、临床应用和食品安全检查
毛细管电泳法测定微量清蛋白/肌酐( Alb/Cr) 比值，用于诊断糖尿病肾病
[2] 赵绍林, 吴惠毅, 吉艳等,高效毛细管电泳法同时测定尿液清蛋白和肌酐 [J].临床检验杂志,2007,25(5):338-340.
高效毛细管电泳在药物研发中的应用
类型 紫外-可见 荧光 激光诱导荧光 电导
检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10-20 10-18～10-19
特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置；高效ຫໍສະໝຸດ 细管电泳特点及分离模式高效
快速
微量
自动化 低成本
细菌脂多糖和蛋白聚糖测定
毛细管电泳测定Escherichia coli K4 脂多糖（LPS）
[1].Odile FR, Donatella C, Mario DR. High-performance CE of Escherichia coli K4 cell surface polysaccharides [J]. Electrophoresis 2009, 30:3877–3883. [2]. Nicola Volpi, Francesca M , Jiraporn S. Electrophoresis for the analysis of heparinpurity and quality[J]. Electrophoresis,2012, 33:1531–1537.
毛细管电泳原理及分析策略课件
以上内容涵盖了毛细 管电泳的基本原理和 分析策略课件的部分 内容。在实际应用中， 还需根据具体需求和 样品特性选择合适的 分离模式和分析方法。
CATALOGUE
毛细管电泳分析方法
毛细管电泳的定性分析方法
峰识别法
紫外可见光谱法
质谱联用法
毛细管电泳的定量分析方法
01
02
外标法
内标法
03 标准加入法
数据处理 原始数据的获取，通过电泳仪器获取原始电泳图谱数据。
数据预处理，包括基线校正、峰识别、去噪等步骤，以提高数据质量。
毛细管电泳实验数据处理和分析方法
毛细管电泳实验数据处理和分析方法
01
02
03
04
实验结果展示和讨论
结果展示 通过图表、电泳图谱等方式清晰展示实验结果，包括分离效果、组分定量等信息。
毛细管电泳原理及 分析策略课件
contents
目录
• 毛细管电泳简介 • 毛细管电泳原理 • 毛细管电泳分析方法 • 毛细管电泳在分析化学中的应用策略 • 毛细管电泳实验技术 • 前沿进展与未来展望
CATALOGUE
毛细管电泳简介
毛细管电泳的定义和发展历程
定义
发展历程
毛细管电泳的技术特点
01
环境污染物分析策略
重金属离子分析
毛细管电泳可用于环境水样中重金属离子的分离和检测，为环境监测和污染治理 提供依据。
有机污染物分析
采用毛细管电泳-质谱联用技术，可实现环境中有机污染物的痕量分析和结构鉴 定，提高环境分析的准确性和灵敏度。
CATALOGUE
毛细管电泳实验技术
毛细管电泳实验准备和操作技巧
对比不同实验条件下的结果，展示实验条件对分离效果和定量的影响。
《毛细管电泳原理》课件
分离的程度。
分辨率
02
分辨率是指毛细管电泳谱中相邻两峰之间的分离程度，分辨率
越高，分离效果越好。
检测限
03
指在毛细管电泳谱中能够检测到的最小样品浓度，检测限越低
，灵敏度越高。
定量分析
标准曲线法
通过绘制标准曲线，将毛细管电泳谱中的峰高或峰面积与样品浓度进行线性回归 分析，从而进行定量分析。
内标法
通过在样品中加入内标物，利用内标物与样品中各组分的分离度和响应因子相同 的特点，进行定量分析。
数据分析方法
峰高法
通过测量毛细管电泳谱中各组分的峰高，利用峰高与样品浓 度的线性关系进行定量分析。
峰面积法
通过积分毛细管电泳谱中各组分的峰面积，利用峰面积与样 品浓度的线性关系进行定量分析。
05
毛细管电泳的优缺点与展望
优点与缺点
高分离效能
毛细管电泳具有极高的分离效率，可 实现复杂样品的快速分离。
药物分析
毛细管电泳在药物分析中 可用于药物成分的分离和 检测，以及药物代谢产物 的分析。
食品安全
毛细管电泳可用于食品安 全检测，如食品添加剂、 农药残留等的检测。
02
毛细管电泳的仪器与实验条
件
仪器介绍
毛细管电泳仪的基本构成
检测器的选择
包括高压电源、进样系统、毛细管电 泳柱、检测器和数据采集系统等部分 。
配制电解质溶液
按照所需的浓度和比例，配制 电解质溶液。
数据处理与分析
采集实验数据，进行数据处理 和分析，得出结论。
03
毛细管电泳的分离模式与分
离机制
分离模式
毛细管区带电泳（CZE）
胶束电动色谱（MEKC）
毛细管凝胶电泳（CGE）
毛细管电泳实验讲义-13级
预习要求：1、思考题无论正确与否，需全部作答；最后一道思考题要写原因。
2、预习报告中要包含实验原理，仪器试剂，实验步骤，记录表格。
3、查阅毛细管电泳四种待分析物(苯甲醇、苯甲酸、水杨酸、对氨基苯甲酸)的p K a值，并标明所查文献或网址。
4.3毛细管电泳法4.3.1原理1808年俄国物理学家V on Reuss首次发现电泳现象，即溶液中的荷电粒子在电场作用下会因为受到排斥或吸引力而发生差速迁移。
1937年瑞典科学家Arene Tiselius成功地把电泳技术用于人血清中不同蛋白质的分离，因此而获得了1948年诺贝尔化学奖。
在传统电泳中凝胶可以抑制因热效应而导致的对流，但如果在自由溶液中施加高的电压，就会导致大的焦耳热，严重影响分离。
因此，人们一直致力于减小分离介质的尺寸。
1981年美国学者Jorgenson 和Lukacs使用内径为75 µm的熔融石英毛细管，配合30 kV的高电压进行自由溶液电泳，获得了高于40万理论塔板数的分离柱效。
这标志着毛细管电泳（capillary electrophoresis, CE）作为一种新型分离分析技术的诞生。
经过近30年的发展，CE现已广泛应用于无机离子、中性分子、药物、多肽、蛋白质、DNA及糖等各类化合物的分析，并被认为是20世纪分析化学领域中最有影响的进展之一。
20世纪90年代后期出现的阵列CE技术作为基因测序的关键方法在人类基因组计划中发挥了极其重要的作用。
CE的的分离原理如图4.6所示。
在毛细管中充满缓冲液，将其两端置于缓冲溶液瓶中，当样品被引入毛细管后，在毛细管两端施加直流电压，此时，电渗流带动整个溶液在毛细管中流动，不同的带电粒子因其电泳淌度的不同而发生差速迁移，从而实现分离。
与传统的电泳技术相比，CE具有应用范围广、分离效率高、分离模式多、样品用量少、分析成本低、环境友好等特点。
CE有6种分离模式，见表4.14。
毛细管区带电泳（CZE）是最简单的模式，因为毛细管中的分离介质只是缓冲液。
毛细管电泳分离技术课件
电泳操作
01Leabharlann 准备毛细管电泳仪和样 品02
样品处理：稀释、离心、 过滤等
03
毛细管电泳仪设置：电 压、电流、温度等
04
毛细管电泳仪运行：样 品注入、电泳、检测等
05
数据分析：电泳图谱分 析、数据处理等
06
结果报告：电泳结果、 结论和建议等
数据分析
01
毛细管电泳分离技术 原理
03
毛细管电泳分离技术 数据分析方法
05
毛细管电泳分离技术 数据分析应用
02
毛细管电泳分离技术 操作步骤
04
毛细管电泳分离技术 数据分析结果分析
毛细管电泳分离技术的发展趋势
技术改进
1
2
提高分离效率： 通过优化毛细管 电泳参数和设计， 提高分离效率
降低成本：通过 改进毛细管电泳 设备，降低设备 成本和运行成本
3
4
提高灵敏度：通 过改进检测方法， 提高毛细管电泳 的灵敏度
毛细管电泳技术的特点
高效分离：毛细管电泳技术具有较高的分离效率， 能够快速分离复杂样品中的多种组分。
灵敏度高：毛细管电泳技术具有较高的灵敏度，能 够检测到样品中极低浓度的组分。
快速分析：毛细管电泳技术具有较快的分析速度， 能够在较短的时间内完成样品的分析。
应用广泛：毛细管电泳技术广泛应用于生物医学、 环境科学、食品科学等领域，具有广泛的应用前景。
演讲人
毛细管电泳分 离技术课件
2023-12-11
目录
01. 毛细管电泳分离技术的基本 原理
02. 毛细管电泳分离技术的应用 03. 毛细管电泳分离技术的操作
步骤
04. 毛细管电泳分离技术的发展 趋势
《高效毛细管电泳》课件
《高效毛细管电泳》PPT 课件
高效毛细管电泳（high-performance capillary electrophoresis）是一种分离和分 析生物分子的先进技术，通过利用电场将样品中的化学物质分离成不同的组 分。本课件将介绍高效毛细管电泳的原理、应用领域、实验步骤、仪器设备 要点、结果分析方法、技术优势以及其发展前景和应用展望。
高效毛细管电泳技术的原理
高效毛细管电泳利用高电场强度和小柱内径的毛细管，通过电荷作用和电泳 迁移对样品中的化学物质进行分离。该技术基于不同化学物质具有不同电荷 和迁移速度的原理。
高效毛细管电泳的应用领域
医学与生物学
用于分析蛋白质、核酸和药 物等生物分子，有助于研究 疾病害物质，有助于评估环 境污染程度。
定量分析
提高分析方法的准确性和灵敏度，广泛应用于 生物和医学领域。
高效分离
改进柱填充材料和分离条件，实现更高效的毛 细管电泳分离。
质谱联用
与质谱技术结合，实现分析结果更加丰富和准 确。
微型化与便携化
减小仪器体积，方便在实验室和野外进行高效 毛细管电泳分析。
高效毛细管电泳仪器设备要点
• 高压电源：提供电场强度。 • 毛细管柱：实现化学物质的分离。 • 自动进样器：精确注射样品。 • 检测器：记录电泳分离结果。
高效毛细管电泳结果分析方法
电泳图谱
通过观察电泳图谱的峰形、峰高 和峰面积等信息进行结果分析。
标准曲线
通过与已知浓度的标准样品进行 定量分析。
光谱荧光
利用化学物质的光谱和荧光特性 进行分析和标定。
高效毛细管电泳技术的优势
1 快速高效
2 微量样品
分离速度快，分辨率高，适用于高通量分析。
对样品需求量小，适用于分析稀有或有限样 品。
高效毛细管电泳（high-performance capillary electrophoresis）是一种分离和分 析生物分子的先进技术，通过利用电场将样品中的化学物质分离成不同的组 分。本课件将介绍高效毛细管电泳的原理、应用领域、实验步骤、仪器设备 要点、结果分析方法、技术优势以及其发展前景和应用展望。
高效毛细管电泳技术的原理
高效毛细管电泳利用高电场强度和小柱内径的毛细管，通过电荷作用和电泳 迁移对样品中的化学物质进行分离。该技术基于不同化学物质具有不同电荷 和迁移速度的原理。
高效毛细管电泳的应用领域
医学与生物学
用于分析蛋白质、核酸和药 物等生物分子，有助于研究 疾病害物质，有助于评估环 境污染程度。
定量分析
提高分析方法的准确性和灵敏度，广泛应用于 生物和医学领域。
高效分离
改进柱填充材料和分离条件，实现更高效的毛 细管电泳分离。
质谱联用
与质谱技术结合，实现分析结果更加丰富和准 确。
微型化与便携化
减小仪器体积，方便在实验室和野外进行高效 毛细管电泳分析。
高效毛细管电泳仪器设备要点
• 高压电源：提供电场强度。 • 毛细管柱：实现化学物质的分离。 • 自动进样器：精确注射样品。 • 检测器：记录电泳分离结果。
高效毛细管电泳结果分析方法
电泳图谱
通过观察电泳图谱的峰形、峰高 和峰面积等信息进行结果分析。
标准曲线
通过与已知浓度的标准样品进行 定量分析。
光谱荧光
利用化学物质的光谱和荧光特性 进行分析和标定。
高效毛细管电泳技术的优势
1 快速高效
2 微量样品
分离速度快，分辨率高，适用于高通量分析。
对样品需求量小，适用于分析稀有或有限样 品。
毛细管电泳法课件
毛细管电泳法课件
在不考虑相互作用的前提下，粒子在毛细管介质中 的运动速度是泳流速度和渗流速度的矢量和。一般情况 下，电渗流速度是电泳流速度的5-7倍，混合物中所有
的组份随电渗流朝一个方向迁移。 V V e V o e ( p μ e μ o e ) E p
式中 E：场强
μeo电泳淌度 μep电渗淌度
毛细管电泳法课件
12.2 原理
•电渗流方向：高电位 低电位 •正溶质离子所受的力：电场力 + 电渗力 •负溶质离子所受的力：电场力 电渗力 •中性分子所受的力：电渗力
柱效：N＝5.54（tR /W1/2)2 tR、W1/2取同一单位
毛细管电泳法课件
• 溶质迁移方向由电场力和电渗力的矢量和决定，一般来说， 溶质迁移方向与电渗流同。
表面活性剂的浓度足够大时，单体结合在一起，形成 一个球体，称为胶束，这个足够大的浓度称为临界浓度。
毛细管电泳法课件
12.4.3 毛细管离子分析 加电渗流改性剂使电渗流反向，用于淌度很大的
离子的分离，主要是无机阴离子的分离。负高压 加阳离子表面活性剂，e.g.十六烷 应用及前景
流出顺序：①正离子 ②中性粒子 ③负离子
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
(+) Θ 高压 Θ
Θ Θ
Θ Θ
Θ 电渗流 (－)
Θ
地
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
毛细管电泳法课件
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
电渗流
（＋）
X－ X－
X－
地
X－
X－ （－）
高压
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
毛细管电泳法课件
12.3 高效毛细管电泳 仪器装置图
在不考虑相互作用的前提下，粒子在毛细管介质中 的运动速度是泳流速度和渗流速度的矢量和。一般情况 下，电渗流速度是电泳流速度的5-7倍，混合物中所有
的组份随电渗流朝一个方向迁移。 V V e V o e ( p μ e μ o e ) E p
式中 E：场强
μeo电泳淌度 μep电渗淌度
毛细管电泳法课件
12.2 原理
•电渗流方向：高电位 低电位 •正溶质离子所受的力：电场力 + 电渗力 •负溶质离子所受的力：电场力 电渗力 •中性分子所受的力：电渗力
柱效：N＝5.54（tR /W1/2)2 tR、W1/2取同一单位
毛细管电泳法课件
• 溶质迁移方向由电场力和电渗力的矢量和决定，一般来说， 溶质迁移方向与电渗流同。
表面活性剂的浓度足够大时，单体结合在一起，形成 一个球体，称为胶束，这个足够大的浓度称为临界浓度。
毛细管电泳法课件
12.4.3 毛细管离子分析 加电渗流改性剂使电渗流反向，用于淌度很大的
离子的分离，主要是无机阴离子的分离。负高压 加阳离子表面活性剂，e.g.十六烷 应用及前景
流出顺序：①正离子 ②中性粒子 ③负离子
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
(+) Θ 高压 Θ
Θ Θ
Θ Θ
Θ 电渗流 (－)
Θ
地
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
毛细管电泳法课件
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
电渗流
（＋）
X－ X－
X－
地
X－
X－ （－）
高压
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
毛细管电泳法课件
12.3 高效毛细管电泳 仪器装置图
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1981年，Jorgenson在75 μm毛细管内施加300 V/cm的高 强度电场，获得了理论塔板数超过400,000 plates/m的高 分离效率，轰动了整个分离界，成为CE划时代里程碑
1989年，毛细管电泳仪问世。 1989年，第一届CE国际会议的召开，标志着一门新的
分析技术的产生。
毛细管电泳讲义
毛细管电泳讲义
一、毛细管电泳发展历程
1808年，俄国物理学家 Pence 发现电泳现象。 1937年，瑞典Tiselius将蛋白质混合液放在两段缓冲溶
液之间，两端施以电压进行自由溶液电泳，发现样品的 迁移速度和方向由其电荷和淌度决定,第一次从人血清 提取的蛋白质混合液中分离出白蛋白和α、β、γ球蛋白， 但分离效率低；
活性剂，将使石英毛细管壁带正电荷，溶液表面带 负电荷，电渗流流向阳极。
毛细管电泳讲义
2.CE中电渗流的流形
液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁 处流速最慢，管中心处的速度为平均速度的2倍（引 起谱带展宽较大）。
在毛细管电泳中，电荷均匀分布，整体移动，电渗 流的流动为平流，塞式流动（区带展宽很小），故 柱效较高。
石英毛细管柱，内壁大约有8.31 mol/m2的硅醇基 （Si-OH），其等电点约为1.5，内充液pH>3时，表 面电离成SiO-，管内壁带负电荷，形成双电层。
在高电场的作用下，带
正电荷的溶液表面及扩
散层向阴极移动，由于
这些阳离子实际上是溶
剂化的，故将引起柱中
的溶液整体向负极移动，
形成电渗流。
毛细管电泳讲义
缓冲液；
毛细管电泳讲义
(5)高度自动化：CE是目前自动化程度最高的分离分析 方法之一；
(6)洁净：通常用水溶性缓冲液，对人体和环境无害； (7)多分离模式：可根据需要在同一仪器上选用不同的
样品分离模式； (8)应用范围广：具有“万能”分析的功能和潜力，既
可以分析无机离子、氨基酸、药物等小分子，又可以 分析蛋白质等生物大分子,甚至整个细胞。
毛细管电泳
Capillary Electrophoresis
毛细管电泳讲义
第一节 毛细管电泳概述 第二节 毛细管电泳基础理论 第三节 毛细管电泳仪 第四节 毛细管电泳类型 第五节 毛细管电泳的应用和进展
毛细管电泳讲义
第一节 毛细管电泳概述
毛细管电泳（CE），又称高效毛细管电泳，是近 年来发展最快的高效分离分析技术之一。该技术 是现代微柱分离技术和经典电泳技术结合的产物， 是气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)等常用 分离技术的重要补充，在诸多研究领域得到了人 们广泛的接受和认可。
1. CE中电渗流的大小与方向
电渗流的大小可用电渗速度和电渗淌度表示。
（1）电渗流的大小
电渗流的大小与电场强度、Zata电势及缓冲液介电 常数有关，某一电泳体系内电渗流的具体数值可以用 Helmholtz-Smoluchowski 公式计算：
eo fε ltV ot(ε )l(V to)teoEf
则离子在电场中的迁移速度：
ef
qE
6πr
即带电离子的电泳迁移速率（或称电泳淌度） :
μef
ef
E
q
6πr
由此可知，球形带电离子的迁移率，主要取决于自身状态，即与其所带电 量成正比，与其半径及介质粘度成反比。电泳过程中正是利用带电离子电 泳迁移速度或迁移速率的差异来实现分离的。
毛细管电泳讲义
二、电渗流
eo f E eoftl dE etld telV ttot
其中，t：中性标记物的迁移时间，ldet为毛细管电泳有效 长度， ltot为毛细管电泳有效长度。
毛细管电泳讲义
（2）CE中电渗流的方向
石英毛细管带负电荷，溶液带正电荷，电渗流 流向阴极；
改变电渗流方向的方法：
毛细管改性：表面键合阳离子基团； 加电渗流反转剂: 内充液中加入大量的阳离子表面
毛细管电泳讲义
3.CE中电渗流的作用
电渗流的速度一般约等于离子电泳速度的5～7倍； 各种电性粒子在毛细管柱中的迁移速度为：
+
阳离子迁移速度 =电渗流+电泳流，阳离子运动速度快于电渗流； 阴离子迁移速度 =—电渗流–电泳流，阴离子运动速度慢于电渗流； 中性粒子迁移速度 =电渗流，中性粒子运动速度与电渗流一致。
与带电离子的移动速度更是直接相关。对于球形分子F’的大小服从Stokes定 律：
F’=6πηrνef
η：缓冲液粘度；r：球形分子的半径；νef：离子在电场中的迁移速度。
毛细管电泳讲义
当带电离子以速度v在电场中移动时，受到大小相等、方向相反的电场驱 动力和移动摩擦阻力的作用，此时
F=F’
故：
q·E= 6πηrνef
二、毛细管电泳的特点
CE是现代微柱分离和经典电泳技术有机结合的产物，具有较 HPLC和平板凝胶电泳更多的优点：
(1)高效：每米理论塔扳数低则十几万，高则几百万甚 至上千万；
(2)快速：可在十几分钟甚至几十秒内完成分离； (3)低样品消耗：只需纳升甚至皮升级样品量； (4)低成本分析：只需低廉的分离毛细管和少量的运行
有效电泳淌度：在实际溶液中测得的淌度。
毛细管电泳讲义
电场强度：与所施加的电压成正比，与两电极间的距离（L）成反比
E=V/L
电场力：在溶液中，电场对带电离子作用力（F）的大小等于带电离子所带 的净电荷（q）与电场强度的乘积：
F=q·E
在电泳迁移过程中，介质粘滞力（F’）必然会阻碍离子的迁移。 粘滞力的大小与离子大小、形状、缓冲液粘度、甚至电泳介质孔径均有关系，
毛细管电泳讲义
第二节 毛细管电泳基础理论
+
—
毛细管电泳讲义
一、电泳流
电泳：在电解质溶液中，位于电场中的带电离子
+
在电场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷
相反的电极方向迁移的现象。
—电泳时，不同离子在电场源自具有不同的定向迁移 速度，迁移速度与哪些因素有关？
淌度(μ）：单位电场下的电泳速度。 绝对淌度：在无限稀释溶液中测得的淌度。
式中， eo为f 电渗速度；为eof 电渗淌度（EOF mobility）； 为双电 层的Zeta电位； 为 缓冲液介电常数；η为电解液粘度；V为所 施加的电压； 为毛l to细t 管总长度。
毛细管电泳讲义
在具体实验中，可根据需要选用不同的中性组分作为标 记物（N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲酰胺、苯酚、 丙酮等），测定不同缓冲条件下中性标记物的迁移时间， 按下述公式计算出电渗率：
1989年，毛细管电泳仪问世。 1989年，第一届CE国际会议的召开，标志着一门新的
分析技术的产生。
毛细管电泳讲义
毛细管电泳讲义
一、毛细管电泳发展历程
1808年，俄国物理学家 Pence 发现电泳现象。 1937年，瑞典Tiselius将蛋白质混合液放在两段缓冲溶
液之间，两端施以电压进行自由溶液电泳，发现样品的 迁移速度和方向由其电荷和淌度决定,第一次从人血清 提取的蛋白质混合液中分离出白蛋白和α、β、γ球蛋白， 但分离效率低；
活性剂，将使石英毛细管壁带正电荷，溶液表面带 负电荷，电渗流流向阳极。
毛细管电泳讲义
2.CE中电渗流的流形
液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁 处流速最慢，管中心处的速度为平均速度的2倍（引 起谱带展宽较大）。
在毛细管电泳中，电荷均匀分布，整体移动，电渗 流的流动为平流，塞式流动（区带展宽很小），故 柱效较高。
石英毛细管柱，内壁大约有8.31 mol/m2的硅醇基 （Si-OH），其等电点约为1.5，内充液pH>3时，表 面电离成SiO-，管内壁带负电荷，形成双电层。
在高电场的作用下，带
正电荷的溶液表面及扩
散层向阴极移动，由于
这些阳离子实际上是溶
剂化的，故将引起柱中
的溶液整体向负极移动，
形成电渗流。
毛细管电泳讲义
缓冲液；
毛细管电泳讲义
(5)高度自动化：CE是目前自动化程度最高的分离分析 方法之一；
(6)洁净：通常用水溶性缓冲液，对人体和环境无害； (7)多分离模式：可根据需要在同一仪器上选用不同的
样品分离模式； (8)应用范围广：具有“万能”分析的功能和潜力，既
可以分析无机离子、氨基酸、药物等小分子，又可以 分析蛋白质等生物大分子,甚至整个细胞。
毛细管电泳
Capillary Electrophoresis
毛细管电泳讲义
第一节 毛细管电泳概述 第二节 毛细管电泳基础理论 第三节 毛细管电泳仪 第四节 毛细管电泳类型 第五节 毛细管电泳的应用和进展
毛细管电泳讲义
第一节 毛细管电泳概述
毛细管电泳（CE），又称高效毛细管电泳，是近 年来发展最快的高效分离分析技术之一。该技术 是现代微柱分离技术和经典电泳技术结合的产物， 是气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)等常用 分离技术的重要补充，在诸多研究领域得到了人 们广泛的接受和认可。
1. CE中电渗流的大小与方向
电渗流的大小可用电渗速度和电渗淌度表示。
（1）电渗流的大小
电渗流的大小与电场强度、Zata电势及缓冲液介电 常数有关，某一电泳体系内电渗流的具体数值可以用 Helmholtz-Smoluchowski 公式计算：
eo fε ltV ot(ε )l(V to)teoEf
则离子在电场中的迁移速度：
ef
qE
6πr
即带电离子的电泳迁移速率（或称电泳淌度） :
μef
ef
E
q
6πr
由此可知，球形带电离子的迁移率，主要取决于自身状态，即与其所带电 量成正比，与其半径及介质粘度成反比。电泳过程中正是利用带电离子电 泳迁移速度或迁移速率的差异来实现分离的。
毛细管电泳讲义
二、电渗流
eo f E eoftl dE etld telV ttot
其中，t：中性标记物的迁移时间，ldet为毛细管电泳有效 长度， ltot为毛细管电泳有效长度。
毛细管电泳讲义
（2）CE中电渗流的方向
石英毛细管带负电荷，溶液带正电荷，电渗流 流向阴极；
改变电渗流方向的方法：
毛细管改性：表面键合阳离子基团； 加电渗流反转剂: 内充液中加入大量的阳离子表面
毛细管电泳讲义
3.CE中电渗流的作用
电渗流的速度一般约等于离子电泳速度的5～7倍； 各种电性粒子在毛细管柱中的迁移速度为：
+
阳离子迁移速度 =电渗流+电泳流，阳离子运动速度快于电渗流； 阴离子迁移速度 =—电渗流–电泳流，阴离子运动速度慢于电渗流； 中性粒子迁移速度 =电渗流，中性粒子运动速度与电渗流一致。
与带电离子的移动速度更是直接相关。对于球形分子F’的大小服从Stokes定 律：
F’=6πηrνef
η：缓冲液粘度；r：球形分子的半径；νef：离子在电场中的迁移速度。
毛细管电泳讲义
当带电离子以速度v在电场中移动时，受到大小相等、方向相反的电场驱 动力和移动摩擦阻力的作用，此时
F=F’
故：
q·E= 6πηrνef
二、毛细管电泳的特点
CE是现代微柱分离和经典电泳技术有机结合的产物，具有较 HPLC和平板凝胶电泳更多的优点：
(1)高效：每米理论塔扳数低则十几万，高则几百万甚 至上千万；
(2)快速：可在十几分钟甚至几十秒内完成分离； (3)低样品消耗：只需纳升甚至皮升级样品量； (4)低成本分析：只需低廉的分离毛细管和少量的运行
有效电泳淌度：在实际溶液中测得的淌度。
毛细管电泳讲义
电场强度：与所施加的电压成正比，与两电极间的距离（L）成反比
E=V/L
电场力：在溶液中，电场对带电离子作用力（F）的大小等于带电离子所带 的净电荷（q）与电场强度的乘积：
F=q·E
在电泳迁移过程中，介质粘滞力（F’）必然会阻碍离子的迁移。 粘滞力的大小与离子大小、形状、缓冲液粘度、甚至电泳介质孔径均有关系，
毛细管电泳讲义
第二节 毛细管电泳基础理论
+
—
毛细管电泳讲义
一、电泳流
电泳：在电解质溶液中，位于电场中的带电离子
+
在电场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷
相反的电极方向迁移的现象。
—电泳时，不同离子在电场源自具有不同的定向迁移 速度，迁移速度与哪些因素有关？
淌度(μ）：单位电场下的电泳速度。 绝对淌度：在无限稀释溶液中测得的淌度。
式中， eo为f 电渗速度；为eof 电渗淌度（EOF mobility）； 为双电 层的Zeta电位； 为 缓冲液介电常数；η为电解液粘度；V为所 施加的电压； 为毛l to细t 管总长度。
毛细管电泳讲义
在具体实验中，可根据需要选用不同的中性组分作为标 记物（N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲酰胺、苯酚、 丙酮等），测定不同缓冲条件下中性标记物的迁移时间， 按下述公式计算出电渗率：