第三章毛细管电泳法ppt课件
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《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PPT课件

有“万能”分析功能或潜力。
2021/1/17
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5
毛细管电泳的应用
• 作为一项新型的分离技术,CE的多种分离模式 给样品分离提供了不同的选择机会,这对分离 来源复杂的生物样品尤其有利。研究表明,小 至无机离子,大到整个细胞,都有可能利用毛 细管电泳技术进行分离分析。
• CE从产生到现在,其应用首先集中在氨基酸, 糖类,核酸和蛋白质等生物分子的分离分析上, 但是,随着此项技术的不断发展和完善,其应 用已逐渐的向医药卫生,食品化工,环境等领 域渗透。
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分析技术,其迅速 发展于二十世纪八十年代后期。
2021/1/17
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2
• CE实际上包含电泳、色谱及其相互交叉 的内容,是分析科学中继高效液相色谱 之后的又一重大进展,它使得分离分析 科学从微升级水平进入到纳升级水平, 并使得单细胞的分析,乃至单分子的分 析成为可能。与此同时,也使长期困扰 我们的生物大分子如糖类、蛋白质等的 分离分析,因为CE的产生和迅速发展而 有了新的转机。
2021/1/17
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6
• 目前,CE的研究热点包括:DNA的高速 测序,蛋白质的高效分离,糖类分析, 细胞分析,手性拆分等等。此外,毛细 管电泳还可用于物理化学常数的测定, 生产工程控制等。
2021/1/17
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7
历史的简单回顾
• 瑞典科学家Tiselius在1937年首先提出电泳,创 造了Tiselius电泳仪,并建立了移动界面电泳方 法。1948年他获得了诺贝尔化学奖。
• 1981年,Jorgenson创立了毛细管电泳技术 。 • 1988年美国Bio-Rad公司研制出第一台毛细管
电泳仪HPE-100型 。 • 1989年在Boston召开首届HPCE专题会议。
《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
毛细管电泳法的特点和CE-MS的构造-PPT课件

CE-ESI-MS接口主要分为鞘液接口和 无鞘液接口两种。
鞘液接口技术
鞘液接口技术是最早出现,其优点在于通过提高样 品流速使得喷雾更加稳定,有利于形成稳定的电流回 路,同时可改变CE运行缓冲液的组成, 使其满足ESI 源的检测要求。主要有低流速( low-flow )鞘液接口, 多通道的CE-ESI-MS联用鞘液接口。Chang等设计 了低流速鞘液接口,他们将毛细管末端套在装有鞘液 的离心管中,鞘液低速流出与CE 流出物混合,离心管 中插入一铂丝作为电极以构成电流回路; 低流速可 以降低鞘液的稀释作用,同时铂丝构成电流回路可以 避免因流速低所造成的断流。
CE-MS的结构
电喷雾技术
用来产生MS分析的所需的离子技术,特别适 用于与大分子的质谱分析,采用ESI,大分子 在离子化过程中不会碎裂。
电喷雾技术的优点
接口技术
接口技术是实现CE-MS 联用的关键所在。CE-MS 联用分为在线联用和离线联用。CE-MS离线联用的 关键是对已分离样品的有效收集,并不涉及真正意义 上的联用接口技术;而且与离线联用相比, CE-MS在 线联用具有样品损失少、自动化程度高、分析速度 快等优点,其应用要比离线联用广泛得多。CE-MS 在线联用需要设计合适的接口,能够将已分离的样品 全部转移到质谱仪中,同时实现样品快速高效的离子 化,同时接口对技术要求很高。
芯片CE与ESI-MS联用的方法主要分 为两类:
一类是将ESI源和CE 微芯片整合在一起, 另 一类是把毛细管喷雾器附加在CE 微芯片内。 后者的应用更为广泛, 其
毛细管电泳(CE)与质谱(MS) 联用技术(CE-MS)
能快速分离微体积样品中的化合物,及其高效分离 和基于分子量鉴定化合物的能力,使它成为分析复 杂生物样品的一种非常有价值的方法。 另外,在各种广泛的诸如毛细管区域电泳,毛细管 等电点调焦,和在线等速电泳等技术已经和MS结 合。这些优点使得CE-MS在分析复杂生物混合物中 广泛使用。CE-MS已经成功地广泛应用于复杂化合 物地分析包括氨基酸,蛋白质消化,蛋白质混合物, 单个细胞,寡核苷酸,和各种小分子相关的制药工 业。
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。
《毛细管凝胶电泳》课件

安全。
02
毛细管凝胶电泳的 基本原理
电泳的基本原理
电泳是利用带电粒子 在电场中的迁移速度 差异进行分离的方法 。
迁移速度与带电粒子 的电荷量、半径、介 质粘度等有关。
带电粒子在电场中受 到库仑力的作用,产 生定向移动。
凝胶电泳的原理
凝胶电泳利用凝胶作为支持介 质,对带电粒子进行分离。
凝胶具有三维网络结构,能够 限制带电粒子的迁移路径,从 而实现分离。
拓展应用领域
将毛细管凝胶电泳技术应用于更多领域,如医学诊断、环境监测、 食品安全等,拓展其应用范围。
05
毛细管凝胶电泳的 应用实例
在生物大分子分离中的应用
蛋白质分离
毛细管凝胶电泳在蛋白质分离中具有 高分辨率和高分离效率的特点,可用 于分离复杂的蛋白质混合物,如细胞 提取物、血清等。
多糖分离
利用毛细管凝胶电泳可以分离和表征 各种多糖,如细菌荚膜多糖、植物细 胞壁多糖等,对于糖类化合物的结构 和功能研究具有重要意义。
标准化与规范化
为了更好地推广和应用毛细管凝胶电泳技术,需 要制定相关的标准和技术规范,提高技术的可靠 性和可重复性。
THANKS
感谢您的观看
技术优势与局限性
该技术具有高分辨率、高灵敏度、快速分离等优势,但也 存在一些局限性,如样品制备繁琐、成本较高等。
展望
1 2 3
技术创新
未来毛细管凝胶电泳技术将不断优化和改进,提 高分离效率和检测灵敏度,降低操作成本。
应用拓展
随着技术的进步和应用需求的增加,毛细管凝胶 电泳技术在更多领域将得到应用和推广,如临床 诊断、药物研发等。
优点
高分离效率
毛细管凝胶电泳技术利用微米尺度的 分离通道,能够实现高分离效率,尤 其适合分离复杂生物样品。
02
毛细管凝胶电泳的 基本原理
电泳的基本原理
电泳是利用带电粒子 在电场中的迁移速度 差异进行分离的方法 。
迁移速度与带电粒子 的电荷量、半径、介 质粘度等有关。
带电粒子在电场中受 到库仑力的作用,产 生定向移动。
凝胶电泳的原理
凝胶电泳利用凝胶作为支持介 质,对带电粒子进行分离。
凝胶具有三维网络结构,能够 限制带电粒子的迁移路径,从 而实现分离。
拓展应用领域
将毛细管凝胶电泳技术应用于更多领域,如医学诊断、环境监测、 食品安全等,拓展其应用范围。
05
毛细管凝胶电泳的 应用实例
在生物大分子分离中的应用
蛋白质分离
毛细管凝胶电泳在蛋白质分离中具有 高分辨率和高分离效率的特点,可用 于分离复杂的蛋白质混合物,如细胞 提取物、血清等。
多糖分离
利用毛细管凝胶电泳可以分离和表征 各种多糖,如细菌荚膜多糖、植物细 胞壁多糖等,对于糖类化合物的结构 和功能研究具有重要意义。
标准化与规范化
为了更好地推广和应用毛细管凝胶电泳技术,需 要制定相关的标准和技术规范,提高技术的可靠 性和可重复性。
THANKS
感谢您的观看
技术优势与局限性
该技术具有高分辨率、高灵敏度、快速分离等优势,但也 存在一些局限性,如样品制备繁琐、成本较高等。
展望
1 2 3
技术创新
未来毛细管凝胶电泳技术将不断优化和改进,提 高分离效率和检测灵敏度,降低操作成本。
应用拓展
随着技术的进步和应用需求的增加,毛细管凝胶 电泳技术在更多领域将得到应用和推广,如临床 诊断、药物研发等。
优点
高分离效率
毛细管凝胶电泳技术利用微米尺度的 分离通道,能够实现高分离效率,尤 其适合分离复杂生物样品。
《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
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
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(+) Θ 高压 Θ
Θ Θ
Θ Θ
Θ 电渗流 (-)
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毛细管电泳法课件
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电渗流
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X- X-
X-
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X- (-)
高压
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毛细管电泳法课件
12.3 高效毛细管电泳 仪器装置图
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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。
精品ppt
13
(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
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。
精品ppt
9
当带电离子以速度ν 在电场中移动时,受到大小相等、方向相反的电场驱 动力和平动摩擦阻力的作用,此时
F=F’
故:
q·E= 6πηrνef
第三章 毛细管电泳法
Capillary Electrophoresis
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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
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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。
1981年,Jorgenson在75μm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。
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绝对淌度:在无限稀释溶液中测得的淌度。
有效电泳淌度:在实际溶液中测得的淌度。
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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,
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。
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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:
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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
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。
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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。
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。
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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
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。
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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(谱带展宽很小),故 柱效较高。
缓冲液;
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(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,甚至整个细胞和各种微粒。
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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。
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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;
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第二节 毛细管电泳基础理论
+
—
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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,不同离子在电场中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。
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。
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(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
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。
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当带电离子以速度ν 在电场中移动时,受到大小相等、方向相反的电场驱 动力和平动摩擦阻力的作用,此时
F=F’
故:
q·E= 6πηrνef
第三章 毛细管电泳法
Capillary Electrophoresis
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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
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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。
1981年,Jorgenson在75μm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。
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绝对淌度:在无限稀释溶液中测得的淌度。
有效电泳淌度:在实际溶液中测得的淌度。
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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,
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。
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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:
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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
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。
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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。
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。
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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
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。
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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(谱带展宽很小),故 柱效较高。
缓冲液;
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(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,甚至整个细胞和各种微粒。
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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。
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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;
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第二节 毛细管电泳基础理论
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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。
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电泳时,不同离子在电场中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。