分离科学---第八章 高效毛细管电泳VIP专享VIP免费

高效毛细管电泳(Highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE)高效毛细管电泳是离子或者荷电粒子以电场为驱动力，在毛细管中按照其淌度和/或分配系数不同，实现高效、快速分离分析的一种电泳新技术。第八章高效毛细管电泳电泳技术发展历程：1.1937年瑞典科学家Tiselius首次采用电泳技术，分离人血清中5种蛋白。2.1981年Jorgenson用75μm内径毛细管，利用区带电泳实现了正负离子的分离分析，成为毛细管电泳技术的里程碑。3.1983年，Hjerten发展了毛细管凝胶电泳。4.1984年，Terabe等发展了胶束电动色谱，使中性化合物的CE分离成为可能。5.1987年，Hjerten提出了毛细管等电聚焦电泳。6.1989年出现商品CE仪器，为推广应用起到了促进作用。第八章高效毛细管电泳人类基因组研究计划中发挥了巨大的作用毛细管电泳特点•分离模式多，转换容易，适用范围广。•分离效率高。理论塔板数40万块/m。•速度快。多数<30min，最快几秒钟。•试剂和样品消耗少。分离溶剂仅为几μl，进样量nL（10-9L）级。•成本低，操作简便，环境污染小。•应用领域十分广泛。在生命科学、药学、医学、中药分析、食品化学、环境化学和法医学等领域都得到广泛的应用。第八章高效毛细管电泳毛细管电泳基本原理预备知识：双电层和Zeta电势双电层由界面化学可知，固体与液体接触时，固体表面分子离解或者（和）表面吸附溶液中的离子，在表面形成双电层。第八章高效毛细管电泳-------dd0xV吸附层（紧密层）双电层模型和相应的电势分布扩散层0为表面电势，紧密层中电势线性下降至d。剪切面上的电位称为Zeta电势（），略低于d，一般认为与d相等。表面吸附了非离子表面活性剂或大分子后，剪切面外移，与d差别变大，甚至会改变符号。第八章高效毛细管电泳当d衰减到原来的1/e时，离紧密层的距离定义为扩散层的厚度（）。Zeta电势正比于扩散层厚度。毛细管壁上的Zeta电势为：ew4e为溶液中每单位面积总的过剩电荷，为介质的介电常数。第八章高效毛细管电泳带电粒子在其有效半径所组成的面存在Zeta电势：rqe/扩散层的厚度与电解质的浓度有关，确切地说与离子强度有关。对于二元电解质，近似有：cmZC12/17]103[第八章高效毛细管电泳电泳（Electrophoresis）在半导电流体中，带电粒子在外加电场作用下的泳动现象叫电泳。带电粒子的移动速度可以表示为：Eve6'Eve4'球形粒子：棒状粒子：第八章高效毛细管电泳影响电泳速度的因素：电场强度E介质特性（介电常数和粘度）粒子的有效电荷粒子大小和形状因此，荷质比差异是电泳分离的基础。第八章高效毛细管电泳淌度（Mobility,）因为电泳速度与外加电场强度有关，所以，在电泳中常用淌度而不用速度来表示带电粒子的电泳行为和特性。Evap'绝对淌度（absolutemobility,mab）无限稀释条件下单位电场强度下离子的平均迁移速度。它是该离子在一定溶液中的一个特征物理常数。在手册中可以查到一些离子的绝对淌度。第八章高效毛细管电泳有效淌度（effectivemobility,ef）有效淌度是实验测出的离子淌度，它是所有产物的离解度（i）和分子的第i离子形式的绝对淌度乘积之总和：iiiefef取决于许多因素，包括离子半径，溶剂化作用，介电常数，溶剂粘度，离子形状、电荷、pH、离解度和温度等。第八章高效毛细管电泳电渗流（Electroosmoticflow,EOF）在毛细管中，电渗流指的是体相溶液在外加电场下整体朝一个方向运动的现象。Èû×ÓÁ÷²ãÁ÷AB（A）EOF－不存在流速场，无展宽；（B）HPLC－存在流速场，展宽大。第八章高效毛细管电泳电渗流在CE中的意义将正、负离子和中性分子一起朝一个方向产生差速迁移通过EOF的大小和方向的控制，还可以影响CE的分离效率，选择性和分离度EOF的细微变化会影响CE分离的重现性（迁移时间和峰面积）。第八章高效毛细管电泳EOF速度的大小与毛细管管壁的Zeta电势有关：Evweo0Eveoeo式中为0真空介电常数。类似于电泳，常用电渗流系数或电渗淌度来表示EOF大小：第八章高效毛细管电泳影响电渗流的因素主要有：电场强度E毛...