毛细管电泳实验技术(丁晓静,郭磊)思维导图
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第九章毛细管电泳
第九章毛细管电泳基本要求：1. 理解毛细管电泳分离的原理；2. 理解胶束电动毛细管色谱分离的基本原理；3. 理解影响毛细管电泳与胶束电动毛细管色谱分离优劣的因素。
9.1 电泳基本原理电泳指带电粒子在电场作用下作定向运动的现象。
电泳有自由电泳和区带电泳两类，分析工作者感兴趣的是区带电泳。
区带电泳是将样品加于载体上，并加一个电场。
在电场作用下，各种性质不同的组分以不同的速率向极性相反的两极迁移，此时不考虑样品与载体之间的相互作用，因此电泳不是一个色谱分离过程。
实际上，样品与载体之间总有一定作用力，人们就利用这种作用力，并与电泳过程结合起来，以期得到良好的分离。
因此，电泳又称电色谱。
区带电泳总是在固体或类固体这类载体上进行，常用载体有滤纸（故称纸电泳）、凝胶（故称凝胶电泳），以及醋酸纤维膜、淀粉、琼脂高聚物等。
图9-1 区带电泳设备示意图电泳设备简单，操作方便。
图9-1就是区带电泳设备的示意图。
在左右两边的电解质贮槽中，放入合适的电解质溶液，载体架于两槽之间。
电解液通常是一种缓冲液，浓度约0.1mol·L-1。
电解液体积要大，以防止电解产物扩散至载体上，最好在浸入载体的电解液与插入电极的电解液之间有一隔板。
载体上所加电压梯度为每厘米数十伏。
高电压可以加速迁移，缩短分析时间，但电压梯度须增至每厘米数百伏。
可将样品加入其载体一端的起始点。
在各组分分离之后，用合适的方法，如喷洒显色剂、紫外光照射等，使组分斑点出现，然后进行定性和定量分析。
9.2 高效毛细管电泳装置将开管柱气相色谱理论与技术应用于经典电泳，从而诞生了一种新的高效的分离模式，高效毛细管电泳(high performance capillary electrophoresis, HPCE)。
它的性能在分离许多生化物质上要优于一般色谱法。
毛细管电泳仪装置如图9-2所示。
图9-2 毛细管电泳仪结构示意图高压电源供给Pt电极上的电压高达5-30kV。
《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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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。
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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
三、进样与检测
1
进样方法 电动进样
也称电迁移进样. 方法:将毛细管的进样端插入装有试样溶液的 试样管中，试样管中插入电极，与检测端的 缓冲液间施加进样电压，并维持一定时间， 试样溶液在电泳和电渗流作用下进入毛细管， 然后再将试样溶液换成载体缓冲液，电泳即 可进行。
三、进样与检测
1
进样方法 流体动力学进样
2
30
B: Dextran-5,000 (average Mwt: 5000)
40
1.0
1 20
40
C: Dextran-12,000
50 60
10 2
10.00
20.00
30.00
Time (min)
7. 药材中的生物碱成分分析
1 苦参碱 2 槐定碱 3 槐果碱 4 lehmannine 5 sophoramine 6 氧化苦参碱
2）特点: 等电聚焦实际上也是一个试样浓缩过程， 这一过程可用于浓缩试样组分。 具有极高的分辩率，可以分离等电点相差 0.01pH的两种蛋白质. 注意:电渗流的存在会破坏聚焦区带的稳定
5.毛细管电色谱（CEC）
CEC:以电渗流驱动流动相，开管和 填充两种。
比高效液相色谱具有更高的柱效
第三部分 毛细管电泳的应用
放射
10-9－10-11
三、进样与检测
2 检测方法
紫外吸收 检测器
0.0030 AU
PDA - 233nm
9
1
3 5
6 7
8
2
4
0.0000 3.0 4.0 5.0 Minutes 6.0
四、CE的生物样本的预处理
CE生物样品预处理相对简单，因为它无需 考虑柱损坏的问题，几乎所有的生物样品 预处理方法都适用于CE。 一般都要对生物样品进行分离纯化、浓集， 有时还要进行衍生化。 最常用的CE前处理是去除蛋白。
毛细管电泳法
uos E （5-4）
电渗速率uos与双电层的Zeta 电位ξ，介质的介电常数ε和粘 度η有关，和电场强度E成正比。
图5-1 电渗流示意图
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基本原理 毛细管电泳仪 常见分离模式
操作
应用
本章内容概图
5.1.2 电3.泳电渗和电渗淌度 参数 电渗os 淌 度 μos： 单位场强下
5.3 毛细管电泳法常见的分离模式 Common separation modes of CE
5.4 毛细管电泳仪的操作 Operation of CE
5.5 毛细管电泳法的应用 Application of CE
5.6 本章内容概图 Overview Chart of the Chapter
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基本原理 毛细管电泳仪 常见分离模式
操作
5.1.1 概述
二、发展
应用
本章内容概图
毛细管电泳是20世纪80年代发展起来的一种分离分析技术，是经典电 泳技术和现代柱色谱分离技术相结合的产物。
1937年 Tiselius分离了人血清蛋白，从而创建了电泳技术； 1950年，各种有支持物的区带电泳方法问世 1981年 Jorgenson和Lukacs创立了现代毛细管电泳法 1988年 商品化的CE仪器推出，毛细管电泳技术快速发展
基本原理 毛细管电泳仪 常见分离模式
操作
5.1 基本原理
5.1.1 概述
一、基本概念
应用
本章内容概图
1.毛细管电泳法（capillary electrophoresis；CE）又称为高效毛细管电泳 （high performance capillary electrophoresis；HPEC）是以毛细管为分离通道， 高压直流电场为驱动力的新型液相分离分析技术，即在毛细管中进行的电泳法。
电渗速率uos与双电层的Zeta 电位ξ，介质的介电常数ε和粘 度η有关，和电场强度E成正比。
图5-1 电渗流示意图
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基本原理 毛细管电泳仪 常见分离模式
操作
应用
本章内容概图
5.1.2 电3.泳电渗和电渗淌度 参数 电渗os 淌 度 μos： 单位场强下
5.3 毛细管电泳法常见的分离模式 Common separation modes of CE
5.4 毛细管电泳仪的操作 Operation of CE
5.5 毛细管电泳法的应用 Application of CE
5.6 本章内容概图 Overview Chart of the Chapter
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基本原理 毛细管电泳仪 常见分离模式
操作
5.1.1 概述
二、发展
应用
本章内容概图
毛细管电泳是20世纪80年代发展起来的一种分离分析技术，是经典电 泳技术和现代柱色谱分离技术相结合的产物。
1937年 Tiselius分离了人血清蛋白，从而创建了电泳技术； 1950年，各种有支持物的区带电泳方法问世 1981年 Jorgenson和Lukacs创立了现代毛细管电泳法 1988年 商品化的CE仪器推出，毛细管电泳技术快速发展
基本原理 毛细管电泳仪 常见分离模式
操作
5.1 基本原理
5.1.1 概述
一、基本概念
应用
本章内容概图
1.毛细管电泳法（capillary electrophoresis；CE）又称为高效毛细管电泳 （high performance capillary electrophoresis；HPEC）是以毛细管为分离通道， 高压直流电场为驱动力的新型液相分离分析技术，即在毛细管中进行的电泳法。
《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）
5.4 高效毛细管电泳
第九章 高效毛细管电泳法
•1
高效毛细管电泳（ high performance capillary electrphoresis，HPCE），指以高压电场为驱动力，以毛 细管为分离通道，依据样品中各组分之间淌度和（或）分配 行为上的差异而实现分离的一种液相分离技术。
20世纪30－40年代蒂塞利乌斯 （A.W.K.Tiselius）建立了移动界面电泳， 将电泳发展成分离技术获得1948年诺贝尔 化学奖
•2
基本装置
•3
第一节 基本原理
一、电泳
在电解质溶液中，带电粒子在电场力作用下，以不同 的速度向电荷相反方向迁移的现象。利用这种现象对化学 和生物化学组分进行分离分析的方法称之为电泳法。
•4
高效毛细管电泳大多使用石英毛细管，在内充缓冲液 pH>3时，管壁的硅醇基（－SiOH）离解成硅醇基阴离子 （－SiO－），管内壁带负电荷，吸引电解质溶液中的水和 阳离子形成双电层。
特点： （1）进样不均：淌度大的离子比淌度小的进样量大； （2）离子丢失：淌度大且与电渗流方向相反的离子可能进 不去； （3）特别适合粘度大的试样。
2. 压力进样
（1）进样端加压 （2）出口端抽真空 （3）虹吸进样
调节进样槽和出口槽之间的相对高度使之产生虹吸作 用，将样品引入
•20
2. 压力进样
毛细管柱中充入缓冲溶液，柱的两端置于两个缓冲池中。毛细管常 盘放在管架上控制在一定温度下操作。
•23
•24
五、检测系统
紫外-可见光分光检测、激光诱导荧光检测、电化学 检测和质谱检测均可用作毛细管电泳的检测器，其中以 紫外-可见光分光光度检测器应用最广。
带电粒子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。
粒子在缓冲溶液中的迁移速度υep与电泳迁移μep（淌度）和 电场E成正比：
•1
高效毛细管电泳（ high performance capillary electrphoresis，HPCE），指以高压电场为驱动力，以毛 细管为分离通道，依据样品中各组分之间淌度和（或）分配 行为上的差异而实现分离的一种液相分离技术。
20世纪30－40年代蒂塞利乌斯 （A.W.K.Tiselius）建立了移动界面电泳， 将电泳发展成分离技术获得1948年诺贝尔 化学奖
•2
基本装置
•3
第一节 基本原理
一、电泳
在电解质溶液中，带电粒子在电场力作用下，以不同 的速度向电荷相反方向迁移的现象。利用这种现象对化学 和生物化学组分进行分离分析的方法称之为电泳法。
•4
高效毛细管电泳大多使用石英毛细管，在内充缓冲液 pH>3时，管壁的硅醇基（－SiOH）离解成硅醇基阴离子 （－SiO－），管内壁带负电荷，吸引电解质溶液中的水和 阳离子形成双电层。
特点： （1）进样不均：淌度大的离子比淌度小的进样量大； （2）离子丢失：淌度大且与电渗流方向相反的离子可能进 不去； （3）特别适合粘度大的试样。
2. 压力进样
（1）进样端加压 （2）出口端抽真空 （3）虹吸进样
调节进样槽和出口槽之间的相对高度使之产生虹吸作 用，将样品引入
•20
2. 压力进样
毛细管柱中充入缓冲溶液，柱的两端置于两个缓冲池中。毛细管常 盘放在管架上控制在一定温度下操作。
•23
•24
五、检测系统
紫外-可见光分光检测、激光诱导荧光检测、电化学 检测和质谱检测均可用作毛细管电泳的检测器，其中以 紫外-可见光分光光度检测器应用最广。
带电粒子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。
粒子在缓冲溶液中的迁移速度υep与电泳迁移μep（淌度）和 电场E成正比：
毛细管电泳技术及应用ppt课件
电渗流的大小用电渗流速度ν 度μ和电场强度E。即
电渗流表示，取决于电渗淌
ν
电渗流
= μE
ξ
电渗淌度取决于电泳介质及双电层的Zeta电势，即 μ = ε
0ε
ε 0—真空介电常数；ε —介电常数；ξ —毛细管壁的Zeta电势。
ν ν
电渗流
= ε 0ε ξ E = Lef/teo
ppt课件 12
实际电泳分析，可在实验测定相应参数后，按下式计算
（球形离子）
物质离子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。 淌度μ ：单位电场强度下的平均电泳速度。
q E 6π
q—离子所带的有效电荷； E —电场强度； γ —离子的表观液态动力学半径 η —介质的粘度；
ppt课件 9
电渗现象与电渗流
electroosmosis and electroosmotic flow
（1）毛细管改性 表面键合阳离子基团； （2）加电渗流反转剂 内充液中加入大量的阳离子表面活性剂，将使石英毛细 管壁带正电荷，溶液表面带负电荷。电渗流流向正极。
ppt课件 13
4. CE中电渗流的流形
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）；
液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁处流 速为零，管中心处的速度为平均速度的2倍（引起谱带展宽 较大）。
电渗流
Lef —毛细管有效长度； teo—电渗流标记物（中性物质）的迁移时间。
CE中电渗流的方向
电渗流的方向取决于毛细管内表面电荷的性质： 内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向负极； 内表面带正负电荷，溶液带负电荷，电渗流流向正极； 石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；
改变电渗流方向的方法：
电渗流表示，取决于电渗淌
ν
电渗流
= μE
ξ
电渗淌度取决于电泳介质及双电层的Zeta电势，即 μ = ε
0ε
ε 0—真空介电常数；ε —介电常数；ξ —毛细管壁的Zeta电势。
ν ν
电渗流
= ε 0ε ξ E = Lef/teo
ppt课件 12
实际电泳分析，可在实验测定相应参数后，按下式计算
（球形离子）
物质离子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。 淌度μ ：单位电场强度下的平均电泳速度。
q E 6π
q—离子所带的有效电荷； E —电场强度； γ —离子的表观液态动力学半径 η —介质的粘度；
ppt课件 9
电渗现象与电渗流
electroosmosis and electroosmotic flow
（1）毛细管改性 表面键合阳离子基团； （2）加电渗流反转剂 内充液中加入大量的阳离子表面活性剂，将使石英毛细 管壁带正电荷，溶液表面带负电荷。电渗流流向正极。
ppt课件 13
4. CE中电渗流的流形
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）；
液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁处流 速为零，管中心处的速度为平均速度的2倍（引起谱带展宽 较大）。
电渗流
Lef —毛细管有效长度； teo—电渗流标记物（中性物质）的迁移时间。
CE中电渗流的方向
电渗流的方向取决于毛细管内表面电荷的性质： 内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向负极； 内表面带正负电荷，溶液带负电荷，电渗流流向正极； 石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；
改变电渗流方向的方法：
毛细管电泳ppt课件
• 1909年，L.Michaelis提出“电泳
(electrophoresis) ”这一术语，他的实验是用
于测定蛋白质的等电点。
• 1937年，瑞典科学家A.Tiselius 成功研制出界 面电泳仪，并建立了移动界面电泳法，用于人血 清蛋白的分离。
• Tiselius于48年获诺贝尔化学奖。
整理版课件
24
uapuosuef uap uos uapuosuef
阴离子
电渗 流
中性分子
阳离子
整理版课件
25
四、 分离效率和谱带展宽
1. 柱效参数－理论塔板数和塔板高度
理论塔板数： n5.54(tm/W1/2)2
tm — 迁移时间， W1/2 —时间半峰宽
塔板高度： HLd /n
Ld ——进样口到检测器之间的距离
• 经典电泳法
自由界面电泳（无载体电泳）
区带电整理泳版课（件有载体支持电泳）
4
• 界面电泳 ：在没有惰性支持物的液体接界面上 进行的电泳。
缺点：对流较严重，组分不能完全分离，检测困难
整理版课件
5
• 区带电泳： 是在溶液中加入一些惰性物质或凝胶 物质作为支持物，泳动物质在支持物间隙中移动 的电泳方法。 避免对流的干扰。
整理版课件
20
电渗的速度可以表示为： uos os•E
• eo—电渗率，单位电场下的电渗流的线速度
os
os
－介质的介电常数
－介质的粘度
－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
一、毛细管电泳的分类 二、毛细管区带电泳法 三、胶束电动毛细管色谱 四、凝胶毛细管电泳法 五、毛细管电色谱法
(electrophoresis) ”这一术语，他的实验是用
于测定蛋白质的等电点。
• 1937年，瑞典科学家A.Tiselius 成功研制出界 面电泳仪，并建立了移动界面电泳法，用于人血 清蛋白的分离。
• Tiselius于48年获诺贝尔化学奖。
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uapuosuef uap uos uapuosuef
阴离子
电渗 流
中性分子
阳离子
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25
四、 分离效率和谱带展宽
1. 柱效参数－理论塔板数和塔板高度
理论塔板数： n5.54(tm/W1/2)2
tm — 迁移时间， W1/2 —时间半峰宽
塔板高度： HLd /n
Ld ——进样口到检测器之间的距离
• 经典电泳法
自由界面电泳（无载体电泳）
区带电整理泳版课（件有载体支持电泳）
4
• 界面电泳 ：在没有惰性支持物的液体接界面上 进行的电泳。
缺点：对流较严重，组分不能完全分离，检测困难
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5
• 区带电泳： 是在溶液中加入一些惰性物质或凝胶 物质作为支持物，泳动物质在支持物间隙中移动 的电泳方法。 避免对流的干扰。
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20
电渗的速度可以表示为： uos os•E
• eo—电渗率，单位电场下的电渗流的线速度
os
os
－介质的介电常数
－介质的粘度
－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
一、毛细管电泳的分类 二、毛细管区带电泳法 三、胶束电动毛细管色谱 四、凝胶毛细管电泳法 五、毛细管电色谱法