色谱分析毛细管电泳解读
第五章 高效毛细管电泳和电动色谱
1.40 1.60 1.80 2.00 t/min 2.20 2.40 2.60 2.80
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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。
说明毛细管电泳特点及应用
说明毛细管电泳特点及应用
毛细管电泳是一种高效液相色谱技术，其基本原理是利用电场将带电粒子在毛细管中的移动速率和荷电量的差异进行分离和富集。
毛细管电泳具有高分离效率、快速分离、小量样品、自动化程度高等特点，已经成为了化学、生物、环境学等领域的一个重要分析工具。
其主要应用领域和特点如下：
1.分离生化分子
毛细管电泳可以用于分离和富集DNA、RNA、蛋白质、糖类和小分子有机物等生物分子。
这些生物分子在酸碱性、水解、氧化还原等条件下有不同的化学性质和电荷性质，可以被毛细管电泳技术精确分离和定量。
例如在DNA分离和定量方面，毛细管电泳已经成为PCR扩增产物检测、基因测序、DNA指纹鉴定等分子生物学技术中的重要手段。
2.分析环境污染物
毛细管电泳可以用于环境监测和食品安全检测等领域，可以对水、空气、土壤和食品中的有机和无机污染物进行快速准确定量分析。
例如利用毛细管电泳技术可以分析环境中的氨、硝酸盐、荧光增白剂、PESTICIDE 等有害物质含量，以及酒类中的苯甲酸、乙酸等有害物质。
3.分析药品和代谢产物
毛细管电泳可以快速、灵敏地分离和鉴定药品和代谢产物，具有药动学和毒理学研究的重要意义。
毛细管电泳技术节省反应时间，减少实验操作时间，可对液-液、液-固、固-液等反应进行分离和分析，得到精确的数据和结果。
如利用毛细管电泳技术，可以分析身体内的有机酸、氨基酸、代谢产物等物质。
总之，毛细管电泳技术在化学分析和生物分析中均有广泛应用，且已成为学术研究和工业生产的一种重要分离分析手段。
毛细管电泳和毛细管电色谱
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。
毛细管电泳的分离原理
毛细管电泳的分离原理
毛细管电泳（CE）是一种基于电动力和色谱分离原理的分析技术。
它利用毛细管中载带电荷的离子在电场作用下的迁移速率的差异来实现分离。
在毛细管电泳中，首先将样品注入到一条非常细的毛细管内，然后通过使毛细管两端施加电场来产生电动力。
当电场施加到毛细管上时，带电的分析物会受到电场力的作用而在毛细管内迁移。
不同的物质由于自身的特性，比如大小、电荷等，会以不同的速率迁移。
具体来说，有两种常用的毛细管电泳模式：
1. 毛细管凝胶电泳（CGE）：在该模式下，毛细管内填充了哑离子聚合物凝胶，通过凝胶的孔道来实现分离。
样品中的离子在电场作用下，根据尺寸的不同，在凝胶中迁移速度也不同，从而实现分离。
2. 毛细管毛细管区带电泳（CZE）：在该模式下，毛细管内不填充任何分离介质。
样品中的离子自行在毛细管中迁移，根据大小和电荷的不同，迁移速度也不同，从而实现分离。
总的来说，毛细管电泳的分离原理是利用样品中离子在电场作用下的迁移速率差异，根据大小和电荷特性，在毛细管中实现分离。
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。
毛细管电泳分析解析
(4) 电渗与速度 不同性质的离子在同样的电泳条件下的速度 阳离子：运动方向和电渗方向一致，不受电渗反作用力影 响，反而受电渗加速度的作用，运动速度最快。其运动速 度是带电粒子的电泳速度与电渗加速之和 中性离子：电泳流速度为零，迁移的速度相当于电渗流的 速度。其运动速度是带电粒子的电泳速度与电渗加速相等 阴离子：运动方向与电渗流方向相反，受电渗反作用力影 响，电渗速度的反作用，其运动速度是带电粒子的电泳速 度与电渗加速之差。利用电渗在电泳过程中产生的反作用 力分离不同的带电粒子。
2.3毛细管电泳的应用范围：
应用范 围
电
离子 CZE
小分子 MECC
肽类 CIEF
蛋白质 类
CZE
核苷酸 类
CGE
核酸类 CGE
泳
CITP
CZE MECC CGE MECC
方
CIEF
CITP
CIEF
式
CGE
CIEF
3毛细管电泳仪的结构： 目前毛细管电泳仪的生产厂家有十几家，产品的型号很多。但是毛 细管电泳仪的基本结构相差不大，主要由高压电泳仪、毛细管柱、 检测器、电极槽及显示器几部分组成。
高效毛细管电泳
内容摘要
1概述 2基本理论 3毛细管电泳仪 4 电极液 5 进样方式 6毛细管电泳的分离模式
1概述 1.1高效毛细管电泳提出 高效毛细管电泳(High Performance Capillary Electrophoresis ，简称HPCE)，广义的说，是泛指在极细的管内实现具有 高效、快速、灵敏度高的一大类电泳分析技术，称之为高 效毛细管电泳。 高效毛细管电的发展过程大致分为以下几个阶段 1967年Hjerten首先提出在高电场强度下，采用管径为3mm 的毛细管进行自由溶液的区带电泳。
色谱分析法第九章 毛细管电泳法简介26页PPT
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图9.13 CIEF分离机理示意图 4)聚焦区带的活动化 5)CIEF的应用 9.5.5毛细管等速电泳(CITP) 1)CITP的原理
CITP是一种置换色谱的电泳配对物。
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图9.14 CITP分离机理示意图 2)等速电泳图的外观
图9.15 等速电泳谱图
一恒定电场、恒定电流或恒定功率，并且有电场反向功能的模块。
9.2.7数据处理
9.3 毛细管电泳与其他分离技术的比较
高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)与毛细管电泳相似，在于
这三种方法中数据表示、数据处理和自动化基本相同。Jorgenson
曾经将毛细管电泳描述为“电泳的高效分离机理与色谱的设备和自
EOF)。在正常模式中，电渗流的方向是由正极向着负极，缓冲液从
入口池通过毛细管和检测器到达出口池。
图9.6 溶质通过毛细管的顺序
图9.7阳离子、中性分子、阴离子 的电泳谱图
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1)电渗流的作用 2)电渗流的产生
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图9.8 电渗流的产生
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第九章 毛细管电泳法简介
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9.1.1简介 电泳(Electrophoresis)是指带电粒子或分子在电场的作用下
在导电液体通常是水介质中的运动。毛细管电泳(Capillary Electrophoresis，CE)是在毛细管中实现电泳分离的技术。如图 9.1所示，充满了电解质或缓冲液的水性介质的玻璃管的两端与装 有相同缓冲液的容器连接在一起，并在这两个容器中插入连有高压 电源的两个铂电极。假设有一个样品含有分子大小不同的中性分子 和带电离子，而且带电的离子带有不同的电荷。将样品放置在玻璃 管的正极端，在整个体系中加上电场，则样品中的离子就趋向于以 不同的速度沿不同的方向在管内迁移。迁移的速度和方向取决于离 子的尺寸和离子所带电荷的大小和符号。
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。
毛细管电泳分析方法的工作原理介绍
毛细管电泳分析方法的工作原理介绍毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)又叫高效毛细管电泳(HPCE), 是近年来发展最快的分析方法之一。
1981年Jorgenson和Lukacs首先提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离, 创立了现代毛细管电泳。
1984年Terabe等建立了胶束毛细管电动力学色谱。
1987年Hjerten 建立了毛细管等电聚焦, Cohen和Karger提出了毛细管凝胶电泳。
1988～1989年出现了第一批毛细管电泳商品仪器。
短短几年内, 由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核糖核酸(DNA)的分离分析要求, 得到了迅速的发展。
CE是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。
CE和高效液相色谱法(HPLC)相比, 其相同处在于都是高效分离技术, 仪器操作均可自动化, 且二者均有多种不同分离模式。
二者之间的差异在于：CE用迁移时间取代HPLC中的保留时间, CE的分析时间通常不超过30min, 比HPLC速度快；对CE而言, 从理论上推得其理论塔板高度和溶质的扩散系数成正比, 对扩散系数小的生物大分子而言, 其柱效就要比HPLC高得多；CE所需样品为nl级, 最低可达270fl, 流动相用量也只需几毫升, 而HPLC所需样品为μl 级, 流动相则需几百毫升乃至更多；但CE仅能实现微量制备, 而HPLC可作常量制备。
CE和普通电泳相比, 由于其采用高电场, 因此分离速度要快得多；检测器则除了未能和原子吸收及红外光谱连接以外, 其它类型检测器均已和CE实现了连接检测；一般电泳定量精度差,而CE和HPLC相近；CE操作自动化程度比普通电泳要高得多。
总之, CE的优点可概括为三高二少：高灵敏度, 常用紫外检测器的检测限可达10-13～10-15mol,激光诱导荧光检测器则达10-19～10-21mol；高分辨率, 其每米理论塔板数为几十万；高者可达几百万乃至千万, 而HPLC一般为几千到几万；高速度, 最快可在60s内完成, 在250s内分离10种蛋白质, 1.7min分离19种阳离子, 3min内分离30种阴离子；样品少, 只需nl (10-9 L)级的进样量；成本低, 只需少量(几毫升)流动相和价格低廉的毛细管。
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：
色谱毛细管电泳法
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
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•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
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•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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一、分离的一般过程
• 萃取、沉淀、结晶 • 升华 • 蒸馏 • 过滤 • 降沉、离心 • 色谱 • 电泳 • 筛分
差速运动过程
二、数学描述 • 差速运动过程 • L = v tR • tR = L/v
三、基本原理
• 高压电场为驱动力, 样品中各组分之间淌度和 分配行为的差异，而实现分离的液相分离技术
电渗流流出时间 电场强度
毛细管柱气相色谱
填充柱气相色谱
纯电泳状态
+
-
tm (min)
0
电渗流的意义
➢ 电泳过程中，伴随着电渗现象 ➢ 电渗流的速度比电泳速度快5－7倍 ➢ 带电粒子的迁移速度等于电泳和电渗流二者的矢量和 ➢ 利用电渗流在一次电泳操作中同时完成正、负离子与
中性分子的分离分析,洗脱顺序是: 正离子 > 中性分 子 > 负离子 ➢ 电渗流是毛细管电泳分离的重要参数
– 进样 试样导入毛细管柱时，总有一定的试样区带长度。 细内径的毛细管柱时，进样操作的要求更为严格。 一般进样区带控制在柱长的1%
– 电泳扩散 试样区带中的缓冲溶液浓度或电阻率与毛细管其它
地方的浓度或电阻率不相等时，因两个区域电场强度 的差异，而引起区带电分散。
– 毛细管壁对组分的吸附
电泳峰拖尾或变形，甚至消失。
• 基本构造 高压电源、毛细管、柱上检测器和缓冲液贮瓶
基本构造 高压电源、毛细管、检测器和缓冲液贮瓶
毛细管
数据处理
电极 缓冲液
试样
检测30KV）
优点
• 高灵敏度，10-13-10-15 mol • 高柱效 • 分析速度快，几十秒 • 进样量少，纳升 • 成本低 • 应用范围广
➢理论塔板高度 H =L / n n = 5.54 (χ/ W½)2
χ为电泳图上从起点至电泳峰最大值之间的距离 W 为电泳峰的半高峰宽
½
分离度
电泳中两峰的分离度（Rs），也称为分辨率，它表示了 淌度相近的组分分开的能力，可表达为
Rs= （n 1/2/4）×（ Δυ /υ平 ）
Δυ:相邻两区带的迁移速度差
Zeta电势-ζ
• 与固液界面的双电层有着密切的关系
• CE所用的石英毛细管，pH值大于3时，内表 面带负电，和溶液接触形成一双电层
抑制吸附作用常用的方法有： 1. 使用极端pH条件 2. 加入中性盐或两性离子化合物 3. 对毛细管内壁进行涂层处理
需要注意：方法也会抑制或改变电渗流
• 概述 • 毛细管电泳分离的一般过程 • 毛细管电泳分离的基本原理 • 基本概念 • 毛细管电泳的分类 • 毛细管电泳分离方式 • 毛细管电泳柱技术 • 毛细管电泳检测技术
• capillary electrophresis, CE， • 高效毛细管电泳 • high performance capillary electrophresis, HPCE
• 以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力 ，以样品的多种特性(电荷、大小、等电点、极性 、亲和行为、相分配特性等)为根据的液相微分离 分析技术。
第七章
capillary electrophresis
Finding Whoa at Office 2.0
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• 概述 • 毛细管电泳分离的一般过程 • 毛细管电泳分离的基本原理 • 基本概念 • 毛细管电泳的分类 • 毛细管电泳分离方式 • 毛细管电泳柱技术 • 毛细管电泳进样和检测技术
概述
• 毛细管电泳
基本概念
• 电泳 electrophoresis 是指在电解质溶液中，带电粒子在
电场作用下，以不同的速度向所带电荷相反的方向发生迁 移的电动现象。
• 电渗 (eletroosmosis) 是指在电场作用下，毛细管或固相
多孔物质内液体沿固体表面移动的现象。
• 淌度(mobility)是指带电粒子在单位电场下的移动速度。
电泳
• 带电粒子在电场作用下于一定介质中所发生的定 向运动
• 电泳淌度(μep):单位电场 (E)下的电泳速度(υ )
μep= υep /E
μep = υep﹒ (L /V) = ( l / t )﹒(L /V)
l :毛细管有效长度，L:毛细管总长度
t:迁移时间
V:电压
电渗 eletroosmosis
υ平:为两者的平均速度
Δυ/υ平:表示分离选择性 n:柱效
Rs = 2 (tm2 - tm1 ) / ( W1 + W2 )
tm1、tm2 分别为两个组份的迁移时间 W 为峰底的宽度
影响分离效率的因素 ：
1. 焦耳热 2. 进样 3. 电泳扩散 4. 毛细管壁对组分的吸附
焦耳热
细内径（<100µm），粗外径的毛细管柱
电泳的影响因素：
0 ep
q
6 r
2 3
ep
ai
ri
0 ep
i
ep
a a
0 ep
➢ 离子所带电荷↑ 解离度↑ 体积↓
➢ 溶液的黏度↓
电渗流的影响因素：
eo
veo E
eo
eo
➢介质的介电常数↑ ➢介质的黏度↓ ➢Zeta电位↑
•双电层厚度↑ •界面有效电荷密度↑ •介电常数↓
电渗流的影响因素：
eo
veo E
eo
eo
➢介质的介电常数↑
➢介质的黏度↓
➢Zeta电位↑
•双电层厚度↑
•界面有效电荷密度↑
•介电常数↓
改变电渗流的方法：
1. 改变外加径向电场 2. 改变缓冲液成分和浓度 3. 改变缓冲液pH 4. 加入添加剂 5. 改变温度
分离效率
➢柱效可以用理论塔板数n表示
n = (µep+µeo) V /(2D)
• 电渗流
• electroosmotic flow, EOF • pH > 3时，石英毛细管内壁带负电荷，吸引溶液中的阳离
子形成双电层，在电场作用下，溶剂化了的阳离子，带动 溶剂一起向阴极迁移，便形成了电渗流 • 电渗淌度(μeo) μeo =υeo / E = l /( teo﹒E )
电渗流速度 毛细管有效长度
• 1981，75μm内径的毛细管，高电压 • 1984，毛细管胶束电动色谱 • 1987，毛细管等电聚焦 • 1988-1989，CE商品仪器 • 1989，第一届国际毛细管电泳会议
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