仪器分析毛细管电泳法.ppt

仪器分析毛细管电泳法
第1页，本讲稿共22页
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本章要求
⒈ 了解电泳、淌度、电渗的概念
⒉ 了解毛细管电泳仪的结构
⒊ 了解六种毛细管电泳分离模式
第3页，本讲，在中性粒子之后流出，从而因各种粒子迁移速度不同而实现分离。
离子的出峰次序为：正离子 > 中性分子 > 负离子
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电渗流的作用：
㈠ 可一次完成阳离子、阴离子、中性粒子的分离。
㈡ 改变电渗流的大小和方向，可改变分离效率和选择性，也是CE与HPLC相比能优化分离的重要因素。
㈢ 电渗流的微小变化影响结果的重现性，控制电渗流恒定是CE分析关键所在。
㈣ 电渗流在CE中起到像HPLC中的泵一样作用。
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铂电极
缓冲溶液
高压电源
毛细管
毛细管电泳装置
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1. 进样系统
电动进样；压力进样；扩散进样。
进样体积一般在纳升级。
2. 分离系统
毛细管： 熔融石英，长40~100 cm，内径25~100 m；
恒温系统：控制柱温变化在±℃；
高压电源：电流0~300 A，电压0~30 kV (稳定性±%)
3. 检测系统
4. 数据处理系统
紫外-可见检测器 ；激光诱导荧光检测器；电化学检测器。
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毛细管电泳分离模式
6种分离模式：
毛细管区带电泳CZE
毛细管等速电泳CITP
毛细管等电聚焦CIEF
毛细管电色谱CEC
胶束电动毛细管色谱MECC
毛细管凝胶电泳CGE
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1. 毛细管区带电泳 (CZE)
用CZE时，整个系统用一种缓冲溶液 (背景电解质)，根据各组分荷质比不同而分离。背景电解质仅起
传导电流的作用。

t ＝ 0

t ＞ 0
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2. 毛细管等速电泳（CITP）
使用两种电解质：一种为迁移率较高的前导离子L电解质，一种为迁移率较低的尾随离子T电解质，被分离组分夹在L与T之间，以同一速度运动，由于迁移率不同而分离。
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3. 毛细管等电聚焦 (CIEF)
基本操作步骤：进样、聚焦和迁移，用于生物大分子的分离。
毛细管等电聚焦电泳的运行过程
(a)进样；(b)聚焦；(c)迁移
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4. 毛细管电色谱 (CEC)
分为填充柱和开管柱两种方式，可分离离子和中性分子，且可分离手性分子。
5. 胶束电动毛细管色谱 (MECC)
两相：流动的水相和起固定相作用的胶束相(准固定相)，被测组分由于在水相和胶束相之间分配系数的差异而分离。
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毛细管电泳特点及应用
(1) 高分辨率：理论塔板数高达数百万块至数千万块。
(2) 高灵敏度：可检测出低至10-20 mol浓度的物质。
(3) 高分析速度：可3 min内分离30种阴离子； min内分离19种阳离子；4 min内分离10种蛋白质。
(4) 试样用量少：仅需几nL (10-9 L)的试样。
(5) 仪器简单，操作成本低：分析一个试样仅需几毫升。
(6) 自动：CE是目前自动化程度最高的分离方法。
(7) 通常使用水溶液，对人和环境无害。
1. 优点
HPLC中，纵向扩散和传质阻力是影响谱峰展宽的重要因素，而CE只有纵向扩散影响谱峰展宽，塔板数：
D: 组分扩散系数
U：毛细管两端施加电压
可采用20000~60000V的高压，分离速度和分离度有明显的改善，N为(1~2)105，HPLC的N为5103~2104。
理论塔板数
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(1) 进样不够方便。
(2) 分析阴离子时，出峰时间较长。电渗会因样品组成而变化，影响分离重现性。
(3) 光路太短，非高灵敏度的检测器难以测出样品峰。
2. 缺点
毛细管电泳与高效液相色谱比较：
操作简单，试样量少。
分离效率高，成本低。