毛细管电泳摘录总结

下面是对毛细管电泳的摘录总结，并非自己创作，非占有版权

产品可广泛应用于遗传分析，疾病检测，以及食品鉴定等。可对多重PCR产物进行病原微生物检测，动植物SSR标记检测，转基因食品及动植物检测，SNP, Microsatellites, RFLP, STR 等。新型生物药物的质量保证/质量控制、环境分析、食品安全和生命科学等领域。

白质、DNA、细胞、免疫等前沿领域的科学研究提供了一个新的多功能分析平台，也为一些重大疾病的早期诊断和医治提供了有力的支撑，是我国电分析化学领域。汇聚电分析化学、分离科学、电子工程、物理、自动化控制和机械加工等方面的专家及技术人员，历时三年多研制而成，广泛应用于生命科学、医药科学、分子生物学、环境科学及单细胞、单分子分析等领域。

可广泛用于无机离子、药物、生物、环境分析以及氨基酸、蛋白质、DNA分离分析。对映异构体的手性分子分离；中药成分鉴定及杂质测定等；糖及其缀和物的分析（单糖组成的测定等）；核酸及碎片分析（片段分离，DNA测定，基因分析）；蛋白质或核酸的分子的相互作用。

与传统的电泳技术一样，CE的主要应用领域是生命科学，分离对象主要涉及氨基酸、多肽、蛋白质、核酸等生物分子。CE技术一开始就紧紧地结合这一重点应用领域，开展了消除管壁吸附、提高分离度等一系列的研究。至今，CE分离蛋白质有了很大的进展，分离效率达到了105～106理论塔板数。样品已从模型蛋白质转到生物工程等实际样品。对蛋白质结构分析具有重要意义的“肽图”(Peptide mapping)，对人体基因工程有决定性作用的DNA测序等许多当代生命科学中的分离分析问题，CE都已涉足，而且将日益向深度和广度扩展。

由于HPCE具有高效、快速和样品用量少等特点，在应用于生命科学的同时，近年来迅速扩展到其它领域，包括食品化学、药物化学、环境化学、毒物学、医学和法医学等。用CE分离无机离子，可在1.8min内分离18种阳离子，3min内分离30种阴离子，它在无机离子分离方面无以伦比的能力，使已盛行十几年的离子色谱黯然失色。CE分离有机分子、药物分子，特别是手性分子和生物大分子方面的能力，也对HPLC地位提出了严峻的挑战。

核酸的分析

核酸是基本遗传物质。HPCE对DNA、RNA及其水解产物核苷酸等的分离研究是热门课题之一。用MECC在40min以内分离出14种核酸成分。采用动态pH梯度将CZE扩展到具有不同pK值混合物，分离出11种嘌呤和嘧啶混合物。从水解的RNA中用CZE在5min以内分离

出4个核糖核苷酸异构体。对于DNA的研究涉及众多方面，如DNA测序、基因突变研究、DNA 损伤分析、临床诊断等。下面介绍RNA水解产物的测定实例。

原理当被分离的电活性物质流经电极表面时，由于溶液与电极间有电势差，电活性物质就要得到或失去电子，被还原或氧化，因此，溶液和电极间发生电荷转移，形成电流，该电流符合法拉第定律。记录电流随时间的变化，得到电泳谱图

●测定容易氧化和还原的物质(碳纤维电极)

●采用金属电极可以测定乙醇、糖类化合物、硫化物、胺类和氨基酸等

●可用间接电化学法测定没有电活性的物质

适用的毛细管电泳分离模式

●毛细管区带电泳(CZE)

●胶束电动毛细管色谱(MECC)

●微乳液毛细管电动色谱(MEEKC)

●毛细管离子分析(CIA)

结构

毛细管电泳系统的基本结构应该包括进样、毛细管/温度控制、填灌/清洗、电流回路、检测/记录/数据处理等部分。

在组建CE装置时，需要考虑以下的问题：

●进样机构不应存在死体积，凡能使毛细管直接与进样溶液接触的进样方法都可以考虑

采用；

进样方法、电极材料、检测方法

●必须要有毛细管的清洗机构，凡能使溶液在毛细管中顺畅流动的办法均可采用，如加

压法、抽吸法、电渗法等，而采用注射器推或抽的方法比较简便；

●电极可用金、银、铂、镍丝等制作，而以铂丝最为常用，直径为0.5～1mm之间；

●高压直流电源的输出功率最少也应有200μA × 25KV，以单端高压电源（即有一端可

接地）为好；

●检测器尽量安装在接地端，应优先考虑柱上紫外检测方式；

●要有良好的控温系统，这是进行精密分离分析的前提条件。温控范围要宽，至少应能

在20～40℃内恒温，其精度应在±0.2℃之内。液冷恒温效果较好。

毛细管结构

毛细管是CE分离的心脏。理想的毛细管必须是电绝缘、紫外/可见光透明且富有弹性的，目前可以使用的有玻璃、熔融石英或聚四氟乙烯塑料等。其中弹性熔融石英毛细管已有大量商品出售，因而被普遍使用。由熔融石英拉制的毛细管很脆，易折断，而用一层保护性的聚酰亚胺薄膜包盖毛细管外壁，就可使其富有弹性，这就是商品毛细管。根据被分离的溶质及检测系统的需要选择毛细管的制作材料及内径。毛细管内径一般为10 ～100μm，其截面结构示意图如图17.23所示。

图17.23 熔融石英毛细管横截面示意图

由于有些组分，特别如蛋白质等生物大分子，易被毛细管壁吸附，引起分离区带增宽和分离效率降低，为避免这个问题，可以对毛细管内壁进行适当的化学修饰，或者改变蛋白质和毛细管内壁所带电荷以防止静电吸附作用，也可以在低的pH值条件下操作，以减少管内壁的电荷，还可以在缓冲溶液中加入适量的表面活性剂等。

为了保持高效率，取样体积应控制在10μL以内，进样体积对毛细管电泳效率有显著影响。设理论塔板数为N，管内溶液的体积为V a，而注入的样液体积为V inj，那么，最大的塔板数为N max，则

N max=12(V a/V inj)2

从式可见，减少注入管内的样液体积，将会增加分离效率。一般说来，样品组分带所占管长应少于总管长的1%～2%。

至少有三种方法可以使样品直接进入毛细管，即电动法，压力法和扩散法。