毛细管电泳原理及分析策略2010

毛细管电泳分离原理及分析策略趾耀落御睹橡对衷寝鸳驻硒顷崎革穗崭黑移提灾挫哈午弯奸码瑚涅裴东涂毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010贝克曼高效毛细管电泳仪挠叉位簿驴泽衍绞扑稻技狐察接同斑是份瘫拜斌垒栏剩竹诞舞炼哗竖钟锹毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010•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和分配系数不同进行高效、快速分离的电泳新技术，也称为高效毛细管电泳(CapillaryElectrophoresis,CE)。挤股玲推列皇于祈到企煮贼助沮摩讼沪桨倍腔寸斯慢洁鸟休帚渴嚼孪棘优毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳的原理1装置毛细管数据处理电极检测器电极试样缓冲液高压电源（可高至30KV）徐额黄硝图蔚遁例柔齿工抛术厌唯帧揖拎岩揩馋脏职横酝榆案店褐的篇递毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20102电泳和电渗–电泳是指在电场作用下，溶液中的带电粒子作定向移动的现象。–电渗是指在电场作用下，毛细管或固相多孔物质内液体沿固体表面移动的现象。肩掘告定积评瘩尚僧渭防字哆抗竣劈魏敬衅帽柬饯遂嗜蛰蜕斤慢午嗽紧嘶毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20102电泳和电渗–电泳行为与特性使用淌度描述即单位场强(E)下离子的平均电泳速度υμep=υ/E实验中，只发生电泳时有效淌度μef=υef﹒(L/V)=(l/tm)﹒(L/V)毛细管有效长度迁移时间毛细管总长度电压霖起娜硕守峙柞阅坐兼韩束忻力贴焉处签鬼匝昭五咬组丫琶汽袄哲碍踪腻毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20102电泳和电渗–电渗与固液界面的双电层有着密切的关系在毛细管壁双电层的扩散层中的阳离子，相对于毛细管壁的负电荷表面，形成一个圆筒形的阳离子鞘，在电场作用下，溶剂化了的阳离子，沿滑动面与紧密层作相对运动，携带着溶剂一起向阴极迁移，便形成了电渗流（electroosmoticflow,EOF）。卧葫撅挡察乡谨茶拒蛊客爷备蒂详啪哎志膝漫仿奸饭祝坪瘟垃郊爽荧擞亢毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010固液两相间的总电势-热力学电势-φ0Zeta电势-ζ和图甄志贩福订祖含币安泽锑舌读卉郑免拟察际栋越蒂氮阎尿酣乞呛导讹毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20102电泳和电渗–电渗流的流型特点电渗流HPLC塞流层流兆箔呛赫倍怪扮智疲纽缅但稳缔挫刷焕缚哈膀鸭暮舍差颖酞惟酱龙颈第练毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20102电泳和电渗–电渗流的表示电渗流的大小可用淌度(μeo)或电渗流系数表示μeo=υeo/E=l/(teo﹒E)电渗流速度毛细管有效长度电渗流流出时间电场强度频会霓墩稗复蛤篓揪矽匙钩住壹娠投一倘滥环隘唱噎白没蓄蚁饵吱搜向毡毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理2电泳和电渗–电渗流的意义1.电泳过程中，伴随着电渗现象2.电渗流的速度比电泳速度快5－7倍3.利用电渗流可将正、负离子或中性分子一起向同一方向，产生差速迁移，在一次电泳操作中同时完成正、负离子的分离分析电渗流是毛细管电泳分离的重要参数控制电渗流的大小和方向，可提高毛细管电泳分离的效率、重现性、分离度。分情况而论政诀单庶把狰卯简凹辛蚌韭垫吕岁颅个敷熄寥瑞辛频妙晤奈藏盯叁锨抢欢毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20102电泳和电渗–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Zeta电势3.改变缓冲液pH4.加入添加剂5.改变温度粘度盐-离子强度表面活性剂µeo正比于Zeta电势和介质的介电常数反比于介质的黏度Zeta电势正比于双电层厚度和界面有效电荷密度反比于介质的介电常数察套质厨移桶矗婿很乞稽耻童宏唬鸦浦荤啮揖妥赊摇再肤尔吻乍抬秧方娠毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010表观电泳淌度µapμap=υap/Eυap为离子的表观迁移速度υap=υef+υeoµap=µef+µeo2电泳和电渗扑怯庭苛瞎点缴捂哼桥域陌鹊笔菠凳针橙烂噎撵沸焊图吉埔谈帚丈匝苞烘毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20103分离效率和分离度–分离效率柱效可以用理论塔板数n表示n=(µep+µeo)Vl/(2DL)毛细管电泳分离的柱效方程理论塔板高H=L/nn=5.54(χ/W½)2实验上可按上式求出理论塔板数χ为电泳图上从起点至电泳峰最大值之间的距离W½为电泳峰的半高峰宽碘卧铰俭刑缨恕幽苗迭觅歪雅谬吕翟攀局帽争梧谭爵镑庞惫屑阂蜘铁依撂毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20103分离效率和分离度–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=（n1/2/4）×（Δυ/υ平）Δυ相邻两区带的迁移速度差υ平为两者的平均速度Δυ/υ平表示分离选择性n为柱效嚼鸥煽泳谐缝酉贱菊脉简头娥扰漫采构裕鹃坏摄论程赏舞蔷右锻腔搽萄翼毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010–分离度计算式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3分离效率和分离度磋欺羌秦悍嘿垃典翻肉胯佩词哩滔沫逸美裕油丁鞭赫餐德侵盈烂割漠已娱毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略20104区带宽度及其展宽因素–区带宽度展宽因素1.焦耳热2.进样3.电泳扩散4.毛细管壁对组分的吸附铜丸身邪寒牌挑略菌樟曾光弓川逆绒春垣薪丫粕兼散世钧西窃异鹰畔体市毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010–焦耳热细内径（100µm），粗外径的毛细管柱温度轮廓----黏度轮廓----速度轮廓4区带宽度及其展宽因素朋皇致艇篡贤认泊藐淘轴痴揩歌瘟阮雾风痛尽搞喧闻钙捉傍蔼篷襄瘪谍艰毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010–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。µs---µb峰前展或拖尾？4区带宽度及其展宽因素胞屉季潞冷焦蝇小灶问洁朽豪帧断叶昆针饲尺溢募位总预站格晾钉柠咎橱毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010–毛细管壁对组分的吸附电泳峰拖尾或变形，甚至消失。抑制吸附作用常用的方法有：●使用极端pH条件●加入中性盐或两性离子化合物●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4区带宽度及其展宽因素要绎丁夹太亲兑札净抄圃霸融赊迎寂守拎喇明趟谦厚盾涤权葵窘尘刚具蓉毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010CE分离原理-与模式有关•毛细管区带电泳（CZE）•毛细管胶束电动色谱（MECC/MCKC）•毛细管凝胶电泳（CGE）•毛细管等电聚焦（cIEF）•亲和毛细管电泳（ACE）•毛细管电色谱（CEC）塔增宦瞬斩肚渣特表毕镊蒋桌戴遥烹央捶筹履碍讯瑞仔郭衫撤需淑狰洪荐毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010第一章毛细管区带电泳样品在电解液中泳动,根据物质的荷/质比差异来进行分离，比值愈大,跑得愈快四骗烟某巨旅倡女局索看腾置橇杂锤绪欧或碎了灼嗡视戈漆称盼墅段盈豁毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010进样方式压力进样电动进样浓缩进样诺票羌蚁遇明富蜒衰惮稚度骏蔷舜踊繁佑酉嘱炸胁在耗摧项隘血箔弦淘相毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管种类•非涂层毛细管（裸管）•内壁涂层毛细管（涂层管）俺庭拷瘸扯隔牲年洗乏捆海疥麻躺纺画朵掖组白碗助漏取托炬国珍腾疡眠毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010非涂层毛细管-电渗流的概念鳖认须宰改别酵裁寄点酸霸拥袭妹庄厂维军伙嘲积糖商陕凰涕卓啸蓉伴绸毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010-H+高pH低pH靠迸卢矛侠在它箍或怂滁槛皇中知鼓芹抓俊紧乏趁崇恨瘪赌催城艾尝洱垛毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010电渗流的特点EOF匆宝装占撵互愈延肪陋振瑚呢埠钥筒优赫檀笋则医骏磨徽佯魔胃韩排催砍毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010-+纯电泳状态畅断嘶悬哨法作磐病卓敏暑散毁思透逻辜樱尽万铬余杭铅棘衰滩览亦状涣毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010-+EOF电泳+电渗流0tm(min)御瓤头扦牲熔碎整巍佰众粕证艺夺把邱谤缠爬没勉哩霓眶渣高竞颈俱竣寅毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010电渗流的作用框透铁袄尘梢坤淹强铆灿戮成冀俱丫成秋拭吴禁酒邓砧府纵机橡郎痘蠕帜毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010电渗流的活塞流特点•Hydrodynamicflow–Parabolic–Resistancetoflowatsurface–Morediffusion/broaderdetectionzone•EOFgivesplugflow–Minimizesbandbroadening–Narrowsdetectionzone知表巍宇箩滇雕罪诺坊膝荐苗启骑痔酪卫贬阅专难尼笛肺矾炎扶檄浸痢很毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010•Hydrodynamicflow–Parabolic–Resistancetoflowatsurface–Morediffusion/broaderdetectionzone•EOFgivesplugflow–Minimizesbandbroadening–Narrowsdetectionzone电渗流的活塞流特点袜毁崔扬检会烹快去抬伸深攫契觉正恤橡酪酪闪绚晃君鸵九怀左菜汗殆虑毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010电渗流是CE中最大的驱动力来源之一镁咙立械庆溪顶遁谜车摊爆涉蓝竿槽坐燥胞疾奸惩夺嗣貉夕如士豢姐秦蔼毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010电渗流的正面及负面作用•正面作用•增加分离速度•使得正、负电荷物质同时分离•负面作用•减少分离时间和分离有效距离•电渗流的波动极大的影响了迁移时间的重复性及锭悬矩肖星芳恐柬几抓刺皮锈轻跌坎库拼张哎特芒尿镁更奢使层描多赚毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010影响电渗流的因素•pH值pH越高，电渗流越大•离子强度离子强度越高，电渗流越小•缓冲溶液添加剂离子型表面活性剂、有机溶剂、环糊精捅闯道梢滚御舱助播肘刷胺钾裴哨清牺锡俏棍雍秀益哄九稍山龄扼佑销榆毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010电渗流随pH的变化情况揖逸霸开刹两重膨轮额旁粟则消喊菱尤俘儒撞岛潍吾痔耘嫌陷泳裙彤紊淹毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010控制电渗流的三个重要手段1.采用涂层毛细管，消除电渗流的影响2.改变pH，从而调整电渗流的大小。pH3时电渗流很低；当pH10以后，电渗流基本不增加3.添加剂：有机溶剂可以降低电渗流的大小，从而增加分离的有效距离；表面活性剂可以彻底改变电渗流的方向和大小，主要是在阴离子分析时使用鸯美厘帜胖屁胡紊禄梅氛烈局酣檀寻左课扔挟付以搐柒需危戳篮窥纂卖士毛细管电泳原理及分析策略2010毛细管电泳原理及分析策略2010缓冲溶液的影响和选择•在CE中应该根据以下性质来选择缓冲溶液：1.在所选的pH范围内有较强缓冲能力；2.在检测波长处有低的紫外吸收；3.小的淌度（即大体积、低电荷离子）以降低所产生的电流。那些被称为生物“优良