高效毛细管电泳HPCE
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1、仪器简单，操作方便，容易实现自动化。简易 的高效毛细管电泳仪器组成极其简单，只要有一个高 压电源、一根毛细管 、一个检测器和两个缓冲溶液瓶， 就能进行高效毛细管电泳实验。
生物工程系 马 力
2、分离效率高，分析速度快。由于毛细管能抑制溶液对流， 并具有良好的散热性，允许在很高的电场下（可达400V/cm以 上）进行电泳，因此可在很短时间内完成高效分离。
生物工程系 马 力
目前毛细管电泳的分离模式： 1)毛细管区带电泳（CZE）Capillary zone electrophoresis，用以 分析带电溶质。 2)毛细管凝胶电泳（CGE）Capillary gel electrophoresis，在毛 细管中装入单体，引发聚合形成凝胶，主要用于测定蛋白质、 DNA等大分子化合物。 3) 胶 束 电 动 毛 细 管 色 谱 （ MEKC ） Micellar electrokinetic chromatography，在缓冲液中加入离子型表面活性剂如十二烷 基硫酸钠，形成胶束，被分离物质在水和胶束相（准固定相） 之间发生分配并随电渗流在毛细管内迁移，达到分离。本模式 能用于中性物质的分离。 4)亲和毛细管电泳，在毛细管内涂层或在凝胶中加入亲和配基 ，以亲和力的不同达到分离目的。 5)毛细管电色谱（CEC）Capillary electrochromatography，是将 HPLC的固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁涂布固定相，
高效毛细管电泳 HPCE
研究生 教学
生物工程系 马 力
概述
随着现代工业的发展和科学技术的进步，生物技术的发展极 为迅速。以分离、纯化生物产品为目的的生物分离技术领域 十分活跃。超临界苹取、双水相萃取、反微团苹取、凝胶分 离、毛细管电泳、场级分离等技术相继出现。这些新颖的分 离技术大大丰富了分离科学研究的内容，并解决了现代分离 科学的许多难题。其中，以电场为推动力的高效毛细管电泳 技术尤为引人注目。它的出现，是分析科学中继高效液相色 谱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,使单细胞分析,乃至单分子分析成为可能。高效毛细管 电泳仪具有高效、快速、仪器简单、分析样品用量少等特点， 目前已广泛应用于有机化合物、无机离子、中性分子、手性 化合物、蛋白质和多肽、DNA和核酸片段的分析。在临床医 学诊断、卫生防疫、环境监测、食品安全等领域得到广泛应 用。
7)毛细管等速电泳（CITP）Capillary isotachophoresis，采用先 导电解质和后继电解质，使溶质按其电泳淌度不同得以分离。
8)CE/MS联用，CE的高效分离与MS的高鉴定能力结合，成为 微量生物样品，尤其是多肽、蛋白质分离分析的强有力工具。 可提供分子量及结构信息，适于目标化合物分析或窄质量范围 内扫描分析，如多环芳香碳氢化合物（PAH）、寡聚核苷酸分 析等。
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高效毛细管电泳的发展与进展
毛细管电泳方法虽新，但历史悠久。以毛细管等速电泳 （CITP）的发展为起点可以追溯到1960年甚至更远；多数 学者以毛细管区带电泳的出现为起点（CZE）。CZE是瑞典 科学家Hjerten首先提出的。1981年Jorgenson和Lukacs使用 75umID的熔融石英毛细管做CZE，利用电迁移进样和荧光 检测，在30kV电压下产生了4X105片/m的效率，成为毛细 管电泳史上的一个里程碑。Hjerten先后提出了毛细管凝胶 电泳和毛细管等电聚焦法，它们不仅可以大幅度提高效率， 而且可以实现自动化操作，便于定性定量工作。1986年， Lauer报道其在蛋白质CZE中获得了106片/m的高效率。这些 研究结果激发了关于CE 研究的热潮。而1988年美国BioRad公司商品仪器的推出，更加使毛细管电泳技术的发展进 入了应用的新时代。
3、操作模式多，分析方法开发容易。只要更换毛细管填充溶 液的种类、浓度、酸度或添加剂等，就可以用同一台仪器实 现多种分离模式。
4、实验成本低，消耗少。因为进样为纳升级或纳克级；分离 在水介质中进行，消耗的大多是价格较低的无机盐；毛细管 长 度仅50-70cm，内径20-75μm，容积仅几微升。
5、应用范围广。由于HPCE具有高效、快速、样品用量少等 特点，所以广泛用于分子生物学、医学、药学、材料学以及 与化 学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域，从无机 小分子到生物大分子，从带电物质到中性物质都可以用HPCE 进行分离 分析。
生物工程系 马 力
理论
生物工程系 马 力
理论上，若分子(或离子)的相对迁移率不同，且泳动距离 足够长，则不同的物质应形成不同的区带而得以分离。但在 实际操作中传统的凝胶电泳技术有其自身的缺点：(1)凝胶的 制作比较费时，不能重复使用，每次实验的凝胶密度不能完 全相同，常使同一样品的分折结果不能重复，因此在分析中 必须同时以标准样品进行对照。(2)在电泳过程中，凝胶对分 子有一定的吸附作用，使区带变宽，分辨率下降。(3)在凝胶 电泳中，为减少焦耳热带来的对流扰动和凝胶变形等影响， 施加的电压不能太高，通常为5v／cm左右，这样使分子的泳 动速度较慢，在凝胶中的停留时间增长，而分子的扩散也使 区带变宽。要解决这些问题必须增加电场强度，缩短分离时 间，同时尽快将焦耳热耗散，减少热扩散的影响。Knox和 Grushka等发表的一个结论是：如果管子的直径能满足下述方 程，那么自身产生的热量就不会引起太严重的谱带展宽和效 率损失。
生物工程系 马 力
以电渗流为流动相驱动力的色谱过程，此模式兼具电泳和液相 色谱的分离机制。
6)毛细管等电聚焦（CIEF）Isoelectric focusing，是通过内壁涂 层使电渗流减到最小，再将样品和两性电解质混合进样，两个 电极槽中分别为酸和碱，加高电压后，在毛细管内建立了pH梯 度，溶质在毛细管中迁移至各自的等电点，形成明显区带，聚 焦后用压力或改变检测器末端电极槽储液中的pH值使溶质通过 检测器。
生物工程系 马 力
Leabharlann Baidu细管电泳仪的特点： 高效毛细管电泳（High Performance Capillary
Electrophoresis,缩写为HPCE）是指溶质以电场为推动 力，在毛细 管中按淌度差别而实现的高效、快速分离 的新型电泳技术。和传统电泳技术及现代色谱相比， HPCE的突出特点是：
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2、分离效率高，分析速度快。由于毛细管能抑制溶液对流， 并具有良好的散热性，允许在很高的电场下（可达400V/cm以 上）进行电泳，因此可在很短时间内完成高效分离。
生物工程系 马 力
目前毛细管电泳的分离模式： 1)毛细管区带电泳（CZE）Capillary zone electrophoresis，用以 分析带电溶质。 2)毛细管凝胶电泳（CGE）Capillary gel electrophoresis，在毛 细管中装入单体，引发聚合形成凝胶，主要用于测定蛋白质、 DNA等大分子化合物。 3) 胶 束 电 动 毛 细 管 色 谱 （ MEKC ） Micellar electrokinetic chromatography，在缓冲液中加入离子型表面活性剂如十二烷 基硫酸钠，形成胶束，被分离物质在水和胶束相（准固定相） 之间发生分配并随电渗流在毛细管内迁移，达到分离。本模式 能用于中性物质的分离。 4)亲和毛细管电泳，在毛细管内涂层或在凝胶中加入亲和配基 ，以亲和力的不同达到分离目的。 5)毛细管电色谱（CEC）Capillary electrochromatography，是将 HPLC的固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁涂布固定相，
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研究生 教学
生物工程系 马 力
概述
随着现代工业的发展和科学技术的进步，生物技术的发展极 为迅速。以分离、纯化生物产品为目的的生物分离技术领域 十分活跃。超临界苹取、双水相萃取、反微团苹取、凝胶分 离、毛细管电泳、场级分离等技术相继出现。这些新颖的分 离技术大大丰富了分离科学研究的内容，并解决了现代分离 科学的许多难题。其中，以电场为推动力的高效毛细管电泳 技术尤为引人注目。它的出现，是分析科学中继高效液相色 谱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,使单细胞分析,乃至单分子分析成为可能。高效毛细管 电泳仪具有高效、快速、仪器简单、分析样品用量少等特点， 目前已广泛应用于有机化合物、无机离子、中性分子、手性 化合物、蛋白质和多肽、DNA和核酸片段的分析。在临床医 学诊断、卫生防疫、环境监测、食品安全等领域得到广泛应 用。
7)毛细管等速电泳（CITP）Capillary isotachophoresis，采用先 导电解质和后继电解质，使溶质按其电泳淌度不同得以分离。
8)CE/MS联用，CE的高效分离与MS的高鉴定能力结合，成为 微量生物样品，尤其是多肽、蛋白质分离分析的强有力工具。 可提供分子量及结构信息，适于目标化合物分析或窄质量范围 内扫描分析，如多环芳香碳氢化合物（PAH）、寡聚核苷酸分 析等。
生物工程系 马 力
高效毛细管电泳的发展与进展
毛细管电泳方法虽新，但历史悠久。以毛细管等速电泳 （CITP）的发展为起点可以追溯到1960年甚至更远；多数 学者以毛细管区带电泳的出现为起点（CZE）。CZE是瑞典 科学家Hjerten首先提出的。1981年Jorgenson和Lukacs使用 75umID的熔融石英毛细管做CZE，利用电迁移进样和荧光 检测，在30kV电压下产生了4X105片/m的效率，成为毛细 管电泳史上的一个里程碑。Hjerten先后提出了毛细管凝胶 电泳和毛细管等电聚焦法，它们不仅可以大幅度提高效率， 而且可以实现自动化操作，便于定性定量工作。1986年， Lauer报道其在蛋白质CZE中获得了106片/m的高效率。这些 研究结果激发了关于CE 研究的热潮。而1988年美国BioRad公司商品仪器的推出，更加使毛细管电泳技术的发展进 入了应用的新时代。
3、操作模式多，分析方法开发容易。只要更换毛细管填充溶 液的种类、浓度、酸度或添加剂等，就可以用同一台仪器实 现多种分离模式。
4、实验成本低，消耗少。因为进样为纳升级或纳克级；分离 在水介质中进行，消耗的大多是价格较低的无机盐；毛细管 长 度仅50-70cm，内径20-75μm，容积仅几微升。
5、应用范围广。由于HPCE具有高效、快速、样品用量少等 特点，所以广泛用于分子生物学、医学、药学、材料学以及 与化 学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域，从无机 小分子到生物大分子，从带电物质到中性物质都可以用HPCE 进行分离 分析。
生物工程系 马 力
理论
生物工程系 马 力
理论上，若分子(或离子)的相对迁移率不同，且泳动距离 足够长，则不同的物质应形成不同的区带而得以分离。但在 实际操作中传统的凝胶电泳技术有其自身的缺点：(1)凝胶的 制作比较费时，不能重复使用，每次实验的凝胶密度不能完 全相同，常使同一样品的分折结果不能重复，因此在分析中 必须同时以标准样品进行对照。(2)在电泳过程中，凝胶对分 子有一定的吸附作用，使区带变宽，分辨率下降。(3)在凝胶 电泳中，为减少焦耳热带来的对流扰动和凝胶变形等影响， 施加的电压不能太高，通常为5v／cm左右，这样使分子的泳 动速度较慢，在凝胶中的停留时间增长，而分子的扩散也使 区带变宽。要解决这些问题必须增加电场强度，缩短分离时 间，同时尽快将焦耳热耗散，减少热扩散的影响。Knox和 Grushka等发表的一个结论是：如果管子的直径能满足下述方 程，那么自身产生的热量就不会引起太严重的谱带展宽和效 率损失。
生物工程系 马 力
以电渗流为流动相驱动力的色谱过程，此模式兼具电泳和液相 色谱的分离机制。
6)毛细管等电聚焦（CIEF）Isoelectric focusing，是通过内壁涂 层使电渗流减到最小，再将样品和两性电解质混合进样，两个 电极槽中分别为酸和碱，加高电压后，在毛细管内建立了pH梯 度，溶质在毛细管中迁移至各自的等电点，形成明显区带，聚 焦后用压力或改变检测器末端电极槽储液中的pH值使溶质通过 检测器。
生物工程系 马 力
Leabharlann Baidu细管电泳仪的特点： 高效毛细管电泳（High Performance Capillary
Electrophoresis,缩写为HPCE）是指溶质以电场为推动 力，在毛细 管中按淌度差别而实现的高效、快速分离 的新型电泳技术。和传统电泳技术及现代色谱相比， HPCE的突出特点是：