毛细管电泳技术在蛋白质生物制品分析中的应用研究进展
毛细管电泳技术的研究现状与进展

毛细管电泳技术的研究现状与进展摘要:毛细管电泳是近年发展最快的分离分析技术之一。
它具有高灵敏度、高分辨率、高速度等优点.广泛应用于各个领域。
随着毛细管电泳技术的不断发展,逐渐出现了7种电泳分离模式[关毽词] 毛细管电泳;毛细管区带电泳;毛细管凝胶电泳;现状;进展;毛细管电泳的原理(1)毛细管电泳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.毛细管电泳所用的石英毛细管柱,在pH>3的情况下,其内表面带负电,与缓冲液接触时形成双电层,在高压电场作用下形成双电层一侧的缓冲液由于带正电而向负极方向移动,从而形成电渗流.同时在缓冲溶中,带电粒子在电场作用下,以各自不同速度向其所带电荷极性相反方向移动,形成电泳.目前,毛细管电泳分离模式主要如下:1.毛细管区带电泳(CZE)2.毛细管凝胶电泳(CGE)3.细管胶柬电动色谱(mECC)4.细管等电聚焦(CIEF)5.细管等速电泳(CITP)6.亲和毛细管电泳7.毛细管电色谱上述七种分离模式相瓦渗透,各有利弊,用途不一,目前较为常用的主要为CZE和CGE。
1.毛细管区带电泳(CZE)将待分析的溶液引入毛细管进样的一端,施加直流电压后,各组分按各自的电泳流和电渗流的矢量和流向毛细管出口端,按阳离子、中性粒子和阴离子及其电荷大小的顺序通过检测器.中性组分彼此不能分离,出峰时间称为迁移时间,相当于高效液相色谱中的保留时间.为了降低电渗流和吸附现象,可将毛细管内壁涂层.CZE是毛细管电泳中最基本的模式,目前.在所有基于毛细管电泳的研究中有60%系运用此模式。
适于CZE分析模式的研究对象包括金属离子、无机阴离子、小分子有机酸和有机碱、肽类以及蛋白质。
应用CZE模式的前提是分析对象必须或能够带有一定的电荷,这样才能使分析物质在电场力的作用下泳动.已有人总结了运用毛细管电泳进行各种离子分析的分离机制和优化策略(2)2.毛细管凝胶电泳(CGE)分离分析是在聚丙烯酰胺或者琼脂糖凝胶填充的毛细管内进行的,样品的分离是基于填充凝胶孔隙所产生的分子筛作用。
高中生物 毛细管电泳在生物大分子分析中的应用
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毛细管电泳在蛋白质及多肽分析中的应用目录蛋白质和多肽 (2)分离 (2)毛细管区带电泳 (2)毛细管胶束电动色谱(MECC) (5)毛细管筛分电泳 (5)毛细管等电聚焦(CIEF) (6)毛细管电动色谱(CEC) (8)二维分离 (9)检测 (10)(1)样品预富集 (10)(2)紫外吸收检测 (10)(3)荧光 (11)(4)其他检测方式 (12)(5)质谱检测 (12)注释 (15)本文对2002年一月到2003年十二月的相关文献进行了综述。
在SciFinder中,该时期有关毛细管电泳的文章超过5000篇,同时还有600多篇相关综述。
当然,我们没有必要对这么多的文献进行全面的综述。
因为在最近的一篇每半年一次的综述中,它仅限于200篇文献。
同时也由于这篇最近的综述,我们将主要来回顾毛细管电泳分析生物大分子:蛋白质和多肽、低聚核苷酸、糖以及脂。
即使有了这个限制,我们仍需要选择一些具有代表性的文章,而这中间我们很可能会疏漏一些相当重要的工作。
蛋白质和多肽分离蛋白质对于细胞结构和功能有着重要的影响,因此需要相应的分析方法来检测蛋白质的表达和修饰以用来解释细胞体制。
这项工作并不是微不足道的。
样品可能是一个非常复杂的组织匀浆,它可能包括上万个祖坟,而且它的表达水平可能包含组分数的六倍。
以往,蛋白质研究最经常使用的分析方法的一维或者二维凝胶电泳。
在二维凝胶电泳中,基于不同蛋白质等电点的不同,等电聚焦电泳被首先用来分离蛋白质。
随后出现了基于不同分子量来分离的ISO-DALT凝胶电泳(ISO代表等电点,DALT代表道尔顿,一种分子质量的单位)。
接下来,凝胶被染色而产生的斑点,用来解释原始样品中蛋白质的二维色谱行为。
为了鉴定蛋白质,首先进行斑点提取和柱内消化,然后再把提取液注入液质联用仪器中进行分析。
这种古老的分析方法并不是没有缺陷的,它费时费力,且需要大量的样品。
因此人们就对那种可以实现结合、高产量以及自动化的仪器很感兴趣。
毛细管电泳分离蛋白质研究
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毛细管电泳分离蛋白质研究蛋白质是生命体中重要的组成部分之一,对维持生命机能和完成生命过程具有重要作用。
因此,对蛋白质的研究一直是生命科学领域的热点问题。
而毛细管电泳作为一种高效、高灵敏、高分辨的方法,已成为蛋白质分离和分析的常用手段之一。
什么是毛细管电泳?毛细管电泳是一种基于蛋白质电荷和大小的分离方法。
它利用毛细管内充满缓冲液,通过在毛细管中施加电场,将不同电荷和大小的蛋白质分离开来。
毛细管电泳和传统的凝胶电泳相比,具有更高的分辨率和灵敏度,样品需求量也更小。
毛细管电泳的优势毛细管电泳的优势主要有以下几点:1. 高分辨率:毛细管电泳可以分离出大小相差1-3%的蛋白质,而传统的凝胶电泳只能分离出10%以上的蛋白质。
2. 高灵敏度:毛细管电泳可以检测到微量蛋白质,而凝胶电泳的灵敏度较低。
3. 快速:毛细管电泳的分离速度快,比手性高效液相色谱要快10倍以上。
4. 自动化:毛细管电泳可以与多种检测方法结合使用,实现自动化检测。
毛细管电泳分离蛋白质的原理毛细管电泳分离蛋白质的原理是基于电荷和大小的差异。
蛋白质在毛细管中的运动速度与电场强度、离子缓冲液等多个因素有关。
在电场作用下,带有正电荷的蛋白质会向负电极移动,带有负电荷的蛋白质则向正电极移动。
而整体电荷为中性或近中性的蛋白质则不运动或运动极慢。
此外,蛋白质的大小也会影响其在毛细管中的运动速度。
较小的蛋白质分子可以通过毛细管的孔径,运动速度相对较快;而较大的蛋白质分子则相对较慢。
毛细管电泳分析的步骤毛细管电泳分析一般分为以下步骤:1. 样品预处理:将样品通过离心、过滤、去除盐等方法处理干净,以获得高质量的分离结果。
2. 毛细管填充:将毛细管填充缓冲液,以避免产生电荷扰动和样品游离。
3. 样品注入:将样品加载到毛细管中,一般通过注射器或电动势力注射等方法。
4. 施加电场:毛细管内施加电场,使电荷带正的蛋白质向负电极移动,电荷带负的蛋白质向正电极移动,而中性或近中性的蛋白质分子则不运动或运动极慢。
毛细管电泳在药物分析中的应用及进展
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毛细血管电泳法在药物中应用及发展的论文摘要:毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)是离子或荷电粒子以电场为驱动力,在毛细管中按其淌度和分配系数不同进行高效、快速分离分析的一种新技术。
被认为是当代分析科学最具活力的前沿研究课题,也是近20年来发展最快的分离技术之一。
本文就CE的发展和工作原理做了有关介绍并对其在药物分析中的应用及相关发展做了毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)又称高效毛细管电泳(HPCE)或毛细管分离法(CESM)是以高压直流电场为驱动力,内径为25一100娜的弹性石英熔融毛细管柱内荷电粒子按其淌度(mobility)或迁移速度(migrationvelocity)的差异而实现分离的一类液相分离技术。
CE迅速发展于20世纪80年代中后期,可以说是经典电泳技术与现代微柱分离技术完美结合的产物,是分析科学中继气相色谱(gaschromatography)和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)之后的又一重大进展,它使分析科学得以从微升水平进入纳升水平,并使细胞分析乃至单分子分析成为可能,并被认为是当代分析科学最具活力的前沿研究课题,也是近20年来发展最快的分离技术之一,它将分离柱效提高到上百万塔板数。
长期困扰我们的生物大分子如蛋白质的分离分析也因此有了新的转机,尤其是多通道集成芯片毛细管电泳技术的出现,极大提高了DNA测序的速度,使人类基因组草图的绘制工作提前三年完成。
CE具有分离效能高、分析速度快、样品用量少、分析对象广,多模式化和环保等特点,已成为一种重要的分离分析手段,在生物、医药、化工、环保、食品等领域具有广阔的应用前景。
1 毛细管电泳在药物分析中的有关应用毛细管电泳的药物分析大致可分为三部分:一是原药的定量,原药中杂质的测定、药剂的分析以及对它们的稳定性的评价等以药品质量管理为目的的测试方法。
毛细管电泳分离蛋白质的研究进展概论
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毛细管电泳分离蛋白质的研究进展概论【摘要】本文综述了高效毛细管电泳的分离原理及模式,蛋白质的分离特性及抑制吸附的方法,电渗流的影响因素和控制方法。
【关键词】高效毛细管电泳;蛋白质;电渗流1.背景毛细管电泳法由于其特有的快速,高效,简单,成本低等特点也越来越多的应用于蛋白质的研究中,如多肽的分析,蛋白质的细微结构差异分析,以及鉴定蛋白质的纯度,蛋白质反应动力学过程,测定蛋白质的分子量等[1]。
2.毛细管电泳在蛋白分离中的应用2.1 高效毛细管电泳用于蛋白质分离的模式(1)毛细管区带电泳:HPCE中最简单的、应用最广泛的一种方式,毛细管内只充入缓冲溶液,分离过程中电渗流由毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流动起着主导作用。
一组化合物中,阳离子迁移最快,中性物质居中,而阴离子速度最慢。
被分析物中各化合物带电荷数差别越大,相对分子质量的差别越大,分离度越大,但所有的中性物质彼此不能分离。
(2)胶束电动毛细管色谱(MECC或MEKC):结合了电泳技术与色谱技术,也是HPCE中应用最广的方式之一。
MECC是唯一的既能分离中性组分又能分离带电组分的电泳技术。
其原理是在缓冲溶液中加入表面活性剂,如果表面活性剂的浓度达到临界浓度,则表面活性剂单体就结合在一起形成胶束。
在缓冲液中添加的表面活性剂具有吸附、增溶、形成胶束等功能,因此增加了该模式分离化合物的范围[2]。
(3)毛细管凝胶电泳(GCE):毛细管内填充凝胶或其他筛分介质,荷质比相同但大小不同的分子,在电场力的推动下经凝胶聚合物构成的网状介质中电泳受到的阻力不同达到分离。
鉴于凝胶的一些缺点,最近有高分子聚合物代替凝胶,在毛细管中形成动态的网状结构,溶质在网格中发生相对移动,从而依靠分子大小进行分离,即无胶筛分毛细管电泳(NGSCE)。
(4)毛细管等电聚焦(CIEF):当两性物质在毛细管中形成pH梯度时,不同等电点的物质在外电场作用下向等电点的pH值范围迁移,当溶质迁移到等于其等电点范围时,就不再移动,形成一个窄的溶质带,使具有不同等电点的蛋白质可以分离。
应用毛细管区带电泳分离分析蛋白质及多肽
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基及磺酸基的两性离子[] 3。这些两性离子适用p 6 H 范围广且U V吸收低, 1o L的两性离子即可有 用 ml /
效地减小溶 菌酶的吸 附。此 外还有报 道用两性离 子
面, 如两亲化合物涂层[, ; 10 或再加入交联剂实现涂 9] 2 渍分子间的交联聚合, 提高涂层的稳定性, 如甲基纤 维素[]聚乙烯亚胺(E )2 聚谷氨酸甲酯[] 2 1 P I[ 、 2 ] 2涂 3 层。() 2毛细管内壁硅烷化, 通过双官能团交联剂, 将 涂渍物键合到毛细管内壁上, 如聚丙烯酰胺[, 、 24 聚 1] 2 乙烯毗咯烷酮[]丙基甘油醚基- 1、 6 甘油[]乙二 1、 6 醇[, , 12 聚乙二醇(E )6]麦芽糖[]五氟苯 85 ] P G [, 22 7 2、 5 (F )8-乳清蛋白[] A P[] 2ⅵ 2等涂层, 9 此外还有先在毛细 管内壁键合上十八烷基硅烷, 再涂一层 T en或 we Bi系列的非离子表面活性剂[] r j 3的方法。 0
行了改进[ 4琀P E使用内径细小的毛细管仍然 4 3H C 1] -
限制 了 UV检测的灵敏度 。 采 用高灵敏度 的荧光检 测法 , 对于氨基 酸、 小肽 的衍 生化荧光分析 法 已取得 了成功 , 但对蛋 白质 、 多
提高了其稳定性, 也扩大 p H使用范围(H 2 p -
1. 。 05
对于等 电点 (I高的碱性蛋 白质 , P) 利用可使 内壁
常用的分离分析和制备手段, 但它周期长, 操作繁 琐, 难以定量和自动化。 高效液相色谱法在分析蛋白 质、 多肽及核酸等生物大分子时, 因样品组分扩散系 数小, 传质阻力加大而分离效率较低。 高效毛细管电泳( P E , H C )是近十年特别是近 三、 四年来迅速发展起来的一项新型分离分析技术。 它将电泳方法与色谱技术相结合[, 1 具有高效、 ] 快 速、 分析所需样品量少、 易自动化等优越性, 在分析 化学各领域都显示了其应用潜力, 并且由于它的理 论分离柱效与样品组分扩散系数成反比[, 2使它尤 ] 其适合于生物大分子的分析。目前应用高效毛细管 电泳分离分析蛋白质、 多肽及核酸等生物大分子的 研究十分活跃。
新型电泳技术在生物大分子分析中的应用研究
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新型电泳技术在生物大分子分析中的应用研究近年来,随着生物大分子研究的深入,科学家们对于生物大分子的探究也越来越深入。
作为一项重要的生物分析技术,电泳技术在生物大分子研究中发挥着至关重要的作用。
近年来,新型电泳技术——毛细管电泳技术,也逐渐得到了广泛的应用和研究。
本文将主要探究毛细管电泳技术在生物大分子分析中的应用研究。
一、毛细管电泳技术毛细管电泳技术是近年来应用非常广泛的一种电泳技术。
毛细管电泳技术是指利用毛细管作为分离介质,把带电荷的物质沿着毛细管内的电场分离出来的方法。
毛细管电泳是一种非常精确的分析方法,可以实现对生物大分子的分离、测量以及定量等操作,尤其是对于核酸和蛋白质的分离、检测和测定有着极为重要的应用。
二、毛细管电泳技术在核酸分析中的应用随着生物分子研究的发展,核酸分析也成为生物大分子研究中的关键课题。
毛细管电泳技术在核酸分析中的应用主要包括DNA测序、DNA指纹分析以及RNA 检测等方面。
1. DNA测序毛细管电泳技术在DNA测序方面有着广泛的应用。
通过毛细管电泳技术可以实现DNA的自动定序,实现快速高效的DNA分析。
其中,悬浮毛细管定序法是目前应用较为广泛的DNA测序方法之一。
该方法可以高效地对大量的DNA测序样本进行分析,提高了DNA测序的效率。
2. DNA指纹分析毛细管电泳技术在DNA指纹分析中也起到了非常关键的作用。
通过毛细管电泳技术可以对DNA进行分离,进而确定DNA样品的结构和序列,实现对DNA样品的定量检测和分析。
DNA指纹分析是一项非常重要的技术,可以用于检测犯罪、确定亲子关系和人类遗传学研究等方面。
三、毛细管电泳技术在蛋白质分析中的应用蛋白质也是生物分子研究的重要内容之一,毛细管电泳技术在蛋白质分析中也有着广泛的应用。
毛细管电泳技术在蛋白质分析方面的应用主要包括蛋白质分离、蛋白质鉴定和蛋白质定量等方面。
1. 蛋白质分离毛细管电泳技术可以实现针对蛋白质的极其灵敏的分离。
毛细管电泳分离蛋白质的研究进展
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毛细管电泳分离蛋白质的研究进展作者:宫红梅来源:《硅谷》2014年第07期摘要综述了无胶筛分毛细管电泳在和蛋白质的分离分析中的应用实例,对这种方法的前景展望及发展趋势进行讨论。
关键词高效毛细管电泳;无胶筛分;蛋白质;电渗流中图分类号:O629.73 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0160-01近年来,蛋白质组学的研究进展迅速,其中研究热点集中于蛋白质的分离检测与结构鉴定上。
目前有关蛋白质的研究手段和方法较多,各有优缺点。
毛细管电泳技术具有高效、快速、样品用量极少等特点,适合生物大分子的分析检测。
但毛细管电泳分离蛋白质时,首先要解决的问题是蛋白质样品对管壁的吸附。
无胶筛分毛细管电泳是在缓冲溶液中添加线性高分子而不进行交联反应,溶液中高分子之间相互交缠形成网孔,从而对蛋白质等生物大分子按其大小进行筛分分离,无胶筛分的机制还不明确,存在几种理论模型:交缠溶液理论和高分子亚浓溶液线团收缩理论,Ogston、爬行和偏爬行模型和碰撞模型[1]。
高分子溶液加入到缓冲液中,使电渗流得到抑制,同时也抑制了蛋白质的吸附,与凝胶电泳相比,它的制备工艺相对简单,寿命较长,操作简便,容易清洗等优点。
传统的SDS-凝胶电泳分离蛋白质的分辨率低,操作繁琐耗时,且所用药品有毒性,毛细管凝胶电泳可以克服上述缺点,但制备工艺复杂,凝胶寿命短,填充过程中容易产生气泡,影响分离。
无胶筛分电泳具有更多的优点,容易填充和冲出,高分子聚合物在管中形成动态筛分网络,能很好的保持操作重现性,而且可以抑制电渗流,减少吸附。
而且可以选择筛分介质的种类,浓度,分子量,以适合分离不同的蛋白质混合物。
1 无胶筛分毛细管电泳的应用目前,无胶筛分体系已较多应用于低聚核苷酸、DNA限制性片段、聚合酶链反应产物的分离研究领域中。
郭栩等人根据实验结果得出结论,在无胶筛分体系中,尽管影响分离的主要因素在于筛分体系本身,但柱壁的处理对DNA片段的分离结果也不可忽视[3]。
毛细管电泳技术在生物医学领域中的应用
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毛细管电泳技术在生物医学领域中的应用随着生物医学领域的不断发展,越来越多的医学研究需要用到高效、准确的分析方法。
毛细管电泳技术作为一种高效、低成本、快速而且对样品无损的检测方法,在生物医学领域得到了广泛的应用。
本文将从毛细管电泳技术的原理、优势和应用方面进行探讨。
一、毛细管电泳技术的原理毛细管电泳技术是利用毛细管内表面电荷的存在、电场的作用和离子在电场中的迁移速度差异,将样品中的各种离子或分子进行分离的一种技术。
毛细管的内壁带有固定电荷,当毛细管两端通以电荷正负相间的电场后,样品中的负离子会被向阳极迁移,正离子则会被向阴极迁移。
由于不同分子的离子迁移速度差异不同,因此,分离出来的分子具有不同的速度,最终在毛细管中形成一道道不同的峰。
二、毛细管电泳技术的优势毛细管电泳技术具有以下优势:1、高效快速:毛细管电泳技术的分离效率高、分离速度快,可在短时间内完成样品分析。
2、高分离效果:毛细管电泳技术的分离效果好,能分离出非常相似的分子,如同构体和同分异构体等,并且可对几百种物质进行同时分离。
3、低成本:毛细管电泳技术所需成本相对较低,并且无需大型设备和复杂的仪器。
4、无损害:毛细管电泳技术对样品不会造成损害,并且可对生物大分子进行分离。
三、毛细管电泳技术在生物医学领域中已经得到了广泛的应用,其中包括:1、蛋白质分离和鉴定:毛细管电泳技术与质谱技术结合,可以快速高效地实现蛋白质的分离和鉴定。
毛细管电泳技术分离出的蛋白质样品可以与其他分析技术结合,如质谱技术,以进行更深入的分析。
2、核酸分离和鉴定:毛细管电泳技术可用于对DNA、RNA、mRNA和寡核苷酸等的分离和鉴定。
在分离和鉴定这些分子时,毛细管电泳技术在速度和准确性方面具有独特的优势。
此外,该技术还可用于药物筛选和基因检测等领域。
3、药物代谢研究:毛细管电泳技术可用于研究潜在的药物代谢通路。
通过毛细管电泳技术的高效分离,可以分离并鉴定药物代谢产物及其结构,并在药效学和毒理学方面提供有用的信息。
毛细管电泳在蛋白质分析中的应用
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毛细管电泳在蛋白质分析中的应用生技1202 孙丰增2012304200614引言毛细管电泳是将电泳和色谱有机地结合在一起的快速分离技术,具有其分离效率高 ,分析速度快 ,样品用量少 ,容易实现自动化等优点,被广泛应用在生物大分子物质分析中。
自从Jorgeson和Lukas于20世纪80年代初创立以来 ,毛细管电泳就很快成为分析化学领域的前沿课题之一。
1蛋白质是一切生命活动的基础,是最重要的生物大分子物质,但由于其种类繁多 ,结构复杂 ,样品量少 ,制备、浓缩、分离比较困难 ,用传统分离分析方法效率很低,运用毛细管电泳技术便可以很好解决这些问题。
关键词:毛细管电泳应用蛋白质分离蛋白质分析正文毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE),将传统电泳技术与现代微柱分离技术有机的结合在一起,是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。
电泳力和电渗力是毛细管电泳中带电粒子所受的驱动力。
在毛细管电泳中,带电粒子一方面在电场中定向移动,另一方面,溶液表面形成双电层,表面聚集的正电荷由于溶剂化作用,带动毛细管柱中的溶液整体向阴极移动,形成电渗流(EOF)2。
图一与传统的分离分析方法相比,CE具有其独特优点:1.高灵敏度,常用紫外检测器的检测限可达 10-13到10-15mol , 激光诱导荧光检测器则达 10-19到10-21mol;2.高效率,其理论塔板数每米为几十万,高者可达几百乃至千万 ,而高效液相色谱法一般约为几千到几万;3.高速度,最快可在60内完成,有250s内分离 10 种蛋白质的报道 ;4.样品用量少,只需nL级的进样量;5.成本低 ,只需少量( 几毫升)流动相和价格低廉的毛细管。
3影响毛细管电泳分辨率的因素主要有工作电压、溶液PH、缓冲液种类和浓度、离子强度以及毛细管内壁处理。
蛋白质是构成生物体的一类重要的有机含氮物质,是生命的物质基础。
蛋白质是由氨基酸组成的,是两性电解质,在一定的PH条件下能解离为带电的基团而使蛋白质带电,在电场中发生定向迁移。
毛细管电泳法在药物分析中的应用
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课题名称毛细管电泳法在药物分析中的应用┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊1.摘要摘要:毛细管电泳(capillary electrophoresis; CE)是离子以及荷电粒子采用电场作为驱动力,在毛细管里按照实际淌度、分配系数完成高效、可靠、快速分离检测的一类新型技术手段。
被认为是二十一世纪分析科学领域中最具发展潜力的研究项目,也是近些年来发展进步最为迅猛的分离方法之一。
本文就CE的发展和工作原理做了有关介绍并对其在药物分析里的实际应用以及发展推广展开了详细的论述。
关键词:毛细管电泳技术药物分析应用┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊ABSTRACTABSTRACT:Capillary electrophoresis (capillary electrophoresis, CE) is an ion, or charged particle in an electric field as a driving force in the capillary their mobility and different distribution coefficients for efficient, rapid separation of a new technical analysis. Is considered to be the most dynamic contemporary scientific analysis of frontier research, it is nearly 20 years to develop one of the fastest separation technology. This article CE development and introduction about the works done in pharmaceutical analysis and its application and relevant developments do summarized.KEYWORDS:Capillary electrophoresis drug analysis application┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊目录目录 (1)1. 绪论 (1)1.1毛细电泳法的介绍 (1)1.2毛细管电泳的基本原理 (1)2.毛细管电泳在药物分析中的有关应用 (2)2.1毛细管电泳在临床分析中的应用 (2)2.2毛细管电泳在药物残留分析中的应用 (2)2.3毛细管电泳在手性药物分析中的应用 (3)2.4毛细管电泳在药物制剂成分中的分析 (3)3.发展方向 (5)谢辞 (7)参考文献 (8)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊1.绪论1.1毛细电泳法的介绍毛细管电泳(毛细管电泳),也称为高性能毛细管电泳或者毛细管分离,通过高压直流电场产生驱动作用力,带电粒子在一个25纳米灵活的熔融石英毛细管柱中流动和迁移速度和分离的液相分离技术的基础上。
毛细管电泳技术在蛋白质分析中的应用

毛细管电泳技术在蛋白质分析中的应用一、引言蛋白质是生物体内功能最为重要的分子之一,对于了解细胞的生物化学过程以及疾病的发生机制具有重要意义。
因此,研究蛋白质的组成、结构和功能成为科学家们的关注焦点。
毛细管电泳技术作为一种高效、灵敏、分离能力强的方法,成为蛋白质分析中的重要手段。
二、毛细管电泳技术的原理毛细管电泳技术是基于蛋白质在电场中的迁移速度差异实现的。
其基本原理是利用电场作用下,蛋白质离子在毛细管中迁移的速度差异,以达到分离的目的。
毛细管电泳技术可以根据蛋白质的等电点、分子质量和电荷性质等特征,进行选择性的分离和定量分析。
三、毛细管电泳技术在蛋白质分析中的应用1. 等电点聚焦等电点聚焦是毛细管电泳技术中常用的一种分离方法。
通过调节pH梯度和电场强度,使得蛋白质在电场中迁移速度减慢并最终停留在等电点位置。
利用等电点聚焦技术,可以实现复杂混合样品中蛋白质的高效分离和富集。
2. 表面修饰毛细管电泳表面修饰毛细管电泳是一种改善毛细管电泳分析效果的手段。
通过在毛细管内壁涂覆一层具有特定性质的物质,可以在一定程度上调节毛细管的分离能力和选择性。
表面修饰毛细管电泳技术能够提高蛋白质的分离效果,并且具有较好的重复性和稳定性。
3. 应用实例毛细管电泳技术在蛋白质分析中已经发挥了重要作用。
例如,利用毛细管电泳技术可以对血浆蛋白质进行快速和高效的分离与定量,有助于了解疾病发生机制和诊断。
另外,毛细管电泳还可以用于蛋白质修饰的研究,如糖基化、磷酸化等。
这些应用实例充分展示了毛细管电泳技术在蛋白质分析中的重要性和广泛适用性。
四、结论毛细管电泳技术作为一种高效、灵敏、分离能力强的分析方法,在蛋白质分析中发挥着重要作用。
其原理简单、操作方便,可以应用于复杂混合样品的分离和定量分析。
随着技术的不断发展与成熟,毛细管电泳技术将进一步拓展其在蛋白质分析领域的应用前景,为蛋白质研究提供更多有力支持。
毛细管电泳技术的研究应用
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从而取得了较好的结果 ,为食 品检测开辟了一条新的途径 。 比如 脂肪酸 检测应 用中最广 泛的检 测方法 是气相色 谱法 ( G c ) 和 高效液 相色谱 法 ( H P L C ) 。但 是 G C和 H P L C分析方 法测 定时过
2 毛细管 电泳分 离技术 的基本原理
在 电场的作用下根据离子的迁移速度不 同, 以高压 电场为驱 动力 , 支持介质的不断 改进 ,各种 电泳技术也得到 了相应 的发展和应用 ,使 以 内径 1 0 — 1 0 0 } . t m 的毛细管为 工具对 样品组 份进行 分离和分 析 ,毛 细 得 电泳区带分离更加清 晰 ,C E在临床应用上也更为广阔。 管 电泳技术采用熔 融石英管毛细管柱 ,石英管 外包裹 聚酰亚胺涂层 以 3 . 4 在 生命 科学方面的应 用 保持石英管的弹 性 ,毛细管的内径达到微米级 。因此 ,一方面可 以分 另外毛细管 电泳技术在 生命科 学中也发挥着重要 角色 ,其运用于 析 量非常少 的样 品如 单细胞组份的分析 ,另一方 面因为 比表面积大 , D N A 的分 析 中最 重要 的优 点是 能够实现微 量 DN A 的检测 ,当使用 横截半 径小 ,具有较快 的散热速度 ,克服 了传统 电泳 散热效率差而不 L I F检测器 时 ,它可以从 几十纳 克的 固相硅胶树 脂中检测 到被 吸附的 能 采用高 电场分离 的问题。在毛细管 电泳分离过程 中 ,样品分子的迁 N A 。所 以,从 若干 细胞 或者是 几微升 移 是有效 电泳速度和 电渗速度的综合表现 。由于在毛 细管中 电渗速度 几个纳克 甚至是几个 皮克 的 D 的血液 中提取 的 D N A 时可 以直接被 C E所定量分析 ,这用做 P C R的 比电泳速度大 一个数 量级 ,因此能实现样品组份 同向泳 动。 扩增 。而在微 量氨基酸的测定 中,利 用高效毛细管 区带 电泳直接 紫外
毛细管电泳技术的应用
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毛细管电泳技术及在微生物学中的应用摘要: 毛细管电泳技术是一种新型高效液相分离技术,应用领域广泛。
本文分别从毛细管电泳技术的发展概况及在微生物学检测中的应用加以综述。
关键词: 毛细管电泳;微生物;应用毛细管电泳迅速发展于80年代中后期,是分析科学中继高效液相色谱技术之后的又一重大进展,使分析科学得以从微升水平进入纳升水平,并使单细胞分析乃至单分子分析成为可能[1]。
毛细管电泳(CE)是一类以毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。
广泛应用于核酸、蛋白质、多肽、药物等大分子物质的分析,但是,不同于毛细管电泳在无机离子、有机小分子和生物大分子等方面取得的巨大成功,毛细管电泳在微生物方面的应用在最近几年才取得较大进展,并逐渐显现出巨大的应用潜力。
在微生物学领域,毛细管电泳除了在微生物基因测序方面得到广泛应用外,在微生物学检测方面应用的报道不多见。
本文主要介绍了毛细管电泳的发展、原理、特点、分离模式及在微生物检测中的应用。
1、毛细管电泳技术1.1毛细管电泳发展历史1937年瑞典化学家Tiselius[2]利用电泳技术第一次从人血清中分离出白蛋白和α、β、γ球蛋白,并研制成第一台电泳仪,使电泳作为一种分离分析技术有了突破性的进展。
经典电泳法最大的局限性在于存在焦耳热,只能在低电场强度下操作,直接影响了其分离效率和分析速度的提高,为了解决这一问题,人们进行了多方探索。
1981年,Jorgenson和Lukacs[3]使用内径75um的石英毛细管进行电泳,成功地对丹酰化氨基酸进行了快速,高效分离获得了40万块/m理论塔板的高效率。
这一开创性工作成为电泳发展史上一个里程碑,使经典的电泳技术发展为高效毛细管电泳(HPCE)。
从此,毛细管电泳在理论研究,分离模式,商品仪器,应用领域等各方面获得了迅猛发展。
如今,HPCE可与GC、HPLC相媲美,成为现代分离科学的重要组成部分[4]。
1.2毛细管电泳基本原理和分离模式按毛细管内分离介质和分离原理的不同,毛细管电泳有以下几种分离模式[5]:(1)毛细管区带电泳毛细管区带电泳(CZE)的分离原理是基于各个分离物质的净电荷与其质量比(比荷)间的差异而进行物质的分离。
毛细管电泳技术在生物医学研究中的应用研究
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毛细管电泳技术在生物医学研究中的应用研究毛细管电泳技术是一种基于电场作用下带电粒子在毛细管中运动速度受电场力的影响而进行的分离技术。
它以毛细管为分离装置,在高电场下利用带电粒子的迁移速度差异,分离复杂混合物中的各种成分。
随着科学技术的不断发展,毛细管电泳技术越来越得到广泛应用,尤其是在生物医学研究中,其应用也逐渐被重视。
毛细管电泳技术在生物分子分离和分析方面有着广泛的应用,包括蛋白质、DNA和RNA等生物大分子的快速精准分离。
在生物大分子的分离中,毛细管电泳技术可以有效地分离出具有不同相对分子质量和电荷性质的生物大分子。
同时,毛细管电泳技术具有操作简单、时间快等特点,没有破坏生物大分子的性质。
在蛋白质的研究中,毛细管电泳技术在分析蛋白质的分子量、异构体、修饰和质量等方面具有重要作用。
在已知分子量的标准蛋白质混合物中,毛细管电泳技术可以测定未知蛋白质的分子量,并精准地鉴定其异构体;在研究蛋白质修饰及质量变化方面,毛细管电泳技术也能提供一些有用的信息。
在DNA和RNA的研究中,毛细管电泳技术可以用于分析DNA和RNA的序列信息,确定DNA或RNA的长度、含量和特异性等。
对于双链DNA的分离和分析,毛细管电泳技术可用于快速而准确地确定DNA的序列、大小和含量。
对于RNA的研究,毛细管电泳技术也能够实现RNA的快速分离和精确分析。
在生物医学领域,毛细管电泳技术还可用于分离和分析细胞不同部位的成分,有助于研究细胞的结构和功能以及细胞内信号转导通路等重要问题。
同时,毛细管电泳技术还可以结合质谱分析技术,实现复杂生物大分子和化合物的高效分离和精确定量。
毛细管电泳技术在生物医学研究中虽然应用广泛,但其结果的稳定性和重复性仍然存在一些挑战。
在复杂的样品矩阵中,可能会出现峰形变、峰移动、背景噪声增大等问题,需要采取专业技术和耗时耗力的方法解决这些问题。
因此,在生物医学研究中使用毛细管电泳技术时,需要进行详细的前处理、优化条件和后处理。
毛细管电泳技术在重大疾病特异性蛋白质分析中的应用
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凝 胶 电泳 ( I E) D G 也是 2D 的改 良技 术 , 将来 自 -E 它
如 林 文 津 等 应 用 C 建 立 了 尿 中 微 量 蛋 白 的 指 E 纹 图 谱 ; tk Wi e等 收 集 了 1 t 8名 健 康 志 愿 者 的 尿 液, 用 C — 采 E MS方 法 获 得 了一 个 正 常 尿 液 多 肽 模 型
eeto h rss 2DE) 疾 病 特 异 性 蛋 白质 的 主 lcrp oe i, - 是 要 分 离技术 。 大多数 研 究是先 将整 个细 胞群 或组 织 溶解 , 然后 使用 2D - E分 离并 银 染 , 示 出分 离 后 的 显
蛋 白质 成 分 。2DE 具 有 很 高 的 分 辨 率 和 灵 敏 度 , - 可 实 现 10—3 0种 蛋 白 质 的 分 离 。 而 对 于 2 D 的 0 0 -E
HP C MS MS技 术 是 将 HP C 的 强 分 离 能 力 和 MS L— / L
的强分 析能 力联 用 , 主 要 是通 过 对 标 签 修 饰 的 肽 它
段 进 行 分 离 、 定 和 比 较 : 与 蛋 白 质 水 平 的 分 离 鉴
u V检测器 最 常用 ’ , 但灵 敏 度 较低 , 时 为 有
第 4期
钱金雄 , : 等 毛细 管 电泳技术 在重 大疾病 特异性 蛋 白质分 析 中的应用
・2 9・ 9
不 同间 隔的质 谱结 果 进 行 比较 , 而认识 其 在 组 织 从
块 的 空 问 分 布 1 2 双 向 凝 胶 电 泳 技 术 . 双 向 凝 胶 电 泳 技 术 ( wo i n in lg l t dme so a e
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( DNA) 的分离 分析要 求 , 而得到 了迅 速发展 。
2 毛 细管 电泳 的 分 类
2 1 毛细 管区带 电泳 ( a i ayzn l to h rs 。 . C pl r o ee erp o ei l e s
C E) Z
蛋 白质生 物制 品是 当今 生物 医药产业 的重 要组成 部 分 , 年来 随着 D 近 NA 重组 与克 隆技 术 的 飞速 发展 ,
速 发展 时期 , 先后 出现 了熔 融石英 毛 细管 、 毛细 管凝胶
p oei, C , 近 2 h rs HP E) 是 s O年 迅 速发 展 的一 种 快 速 的
分离分析技术[ 。毛细管 电泳是 以毛细管为分离通 1 ]
道, 由高压 电场 提供 驱动力 , 根据待 分析 物质各 组分在
毛 细管 内淌度或 分 配 系数 的不 同 , 即各 组分 沿 管 轴方
电泳 、 毛细管 等 电聚焦 、 束 电 动 毛细 管 色 谱 、 细 管 胶 毛
电色谱 。1 8 年 ,o g n o 9 1 J r e s n和 L c a 用 石英 毛 细 管 uk s
进行 电泳分 析 , 促进 电泳 技术 发生 了根本 变革 , 迅速 发 展成 为 可 与 GC HP C相 媲 美 的崭 新 的分 离 分 析 技 、 L 术[ 。1 8 6 9 9年 , ] 第一 台商 品化 毛细 管 电泳仪 问世 。短 短几 年 内 , 由于 毛细管 电泳符 合生命 科 学领域 的主要 因素 。毛 细 管 电泳 技 是 术 用 于蛋 白质生物 制 品的分析 具有 明显 的优 势 。作 者 在 此 就近年 来 国内外毛 细管 电泳技术 在蛋 白质生 物制
品分 析 中的应用研 究进 展进行 了综述 。
围宽 , 分离小 分子药 物 、 基酸 、 能 氨 多肽类 、 映体 等带 对 电物质 , 但不能 分离 中性物质 。
模 式 多样 等 特 点 , 蛋 白质 生 物制 品的 定 性 定 量 分 析 中发 挥 着 重 大 作 用 。就 毛 细 管 电泳 技 术 的 演 变 、 类 及 其 在 蛋 白质 在 分
生物 制 品 分 析 中的 应 用研 究进 展 进 行 了综 述 。 关 键 词 : 细 管 电 泳 ; 白质 生 物 制 品 ; 细 管凝 胶 电泳 ; 细管 区带 电泳 ; 芯 片毛 细 管 电泳 毛 蛋 毛 毛 微 中 图分 类 号 : 3 0 6 7 8 Q 8 6 TQ 9 7 5 . 1 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 2 5 2 (0 2 0 -0 2 -0 17 — 4 5 2 1 ) 6 00 4
21,O2 N. 02V19 O6亿 爹 与 生 物 Z程 .
Ch mit & Bi e gie ig e sr y o n n er n
d i1. 9 9 ji n 1 7 — 5 2 . 0 2 0 . 0 o:0 3 6 /.s . 6 2 4 5 2 1 . 6 0 6 s
毛细 管 电泳 技 术在 蛋 白质 生 物 制 品 分 析 中的应 用 研 究 进展
2 2 毛 细 管 凝 胶 电泳 ( a iaygle erp oei。 . C pl r e l to h rs l e s
CGE)
1 毛 细 管 电 泳 的演 变
毛细管 电泳 最初 始于瑞 典籍 生化 学家 Ti l s s i 于 eu
毛细管 电泳 ( a iayeet p oei, E , 称 C pl r l r h rs C ) 又 l co s
高效 毛细管 电泳 ( g -efr n ecpl r lcr- Hihp roma c a iayeeto l
13 9 7年设计 的一套 分离 蛋 白质 的 电 泳装 置 , 因其在 血 清 蛋 白分 析上 的斐 然 成就 , sl s于 1 4 Ti i eu 9 8年 获得 诺 贝尔化 学奖[ 。2 世 纪 8 5 O ] 0年代 是 毛 细 管 电泳 技术 加
蛋 白质 ( 括 酶 、 体 ) 核 苷 酸 乃 至 脱 氧 核 糖 核 酸 包 抗 、
向运动速 度 的差 异来 实现对 组分 的分离 。与传 统 的液
相 色谱相 比 , 有高 效 、 速 、 量 、 具 快 微 操作 简 便 、 济 等 经 优 点[ , 用毛 细 管 电泳 技 术 可 以分 离 从 离 子 到 中 2 利 叫]
重 组蛋 白类药 物 的研 发 和生产成 为了 医药行业 的热 门
之 一 , 其分 子量大 、 但 结构 复 杂 , 因此 较 难鉴 别和 定量
C E又称 自由溶 液毛 细 管 电泳 , 目前 毛 细 管 电 Z 是 泳 中最简 单 、 最基 础 、 用 最 广 泛 的 电 泳 技 术 。C E 应 Z 是 以具有 p 值 缓 冲能 力 的 电解 质 溶 液 为 载 体 , 据 H 根 被分 析物 电泳 淌 度 的不 同 实现 分 离 。C E的 应 用 范 Z
性分子、 从小 分子 到生物 大分子 等一 系列物质 , 广泛应 用 于化学 、 物 、 生 医学 、 环境科 学等领 域 , 被认 为是 当代 分 析科 学最 具活力 的前 沿研究 领域 。毛细 管 电泳 技术 已 实现 了纳 升水平 分 离 分析 , 继 高效 液 相 色谱 之 后 是 的分 析化学 史上 又一 重大进 展 。
曹 卫荣 。 张世光 , 晓婧 。 青青 , 王 周 邹 卫
( 药集 团 中奇制 药技 术( 家庄 ) 限公 司 , 石 石 有 河北 石 家庄 0 0 5 ) 5 0 1
摘 要 : 细 管 电泳技 术 作 为一 种 快 速 的分 离分 析技 术 , 有 分 析 速 度 快 、 辨 率 高 、 毛 具 分 重现 性 好 、 量 分 析 准确 、 离 定 分