高校毛细管电泳

1、2021-12-15高效毛细管电泳高效毛细管电泳一、概述一、概述 outline二、基本装置二、基本装置 instrument三、基本原理三、基本原理basic principles四、主要分离模式四、主要分离模式 Main separating form 五、五、毛细管电泳样品收集毛细管电泳样品收集 和浓缩技术和浓缩技术六、六、毛细管电泳的应用毛细管电泳的应用 Applicatio of HPCE 七七、毛细管电泳法的优缺点与展望毛细管电泳法的优缺点与展望Advantage and development of HPCEhigh performance capillary electroph

2、oresis,HPCES0710123 范 逗 逗导 师: 丁黎 教授2021-12-15一一.概述概述 CE是近年来发展较快的一种高效是近年来发展较快的一种高效快速的分离技术，在体内药物分析中得快速的分离技术，在体内药物分析中得到广泛应用。到广泛应用。CE具有具有分离模式多分离模式多样品样品用量少用量少适用范围广适用范围广成本低等成本低等特点，特点，是经典电泳技术和现代微柱分离相结合是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。的产物。2021-12-15一一.概述概述高效毛细管电泳高效毛细管电泳（High Performance Capillary Electrophoresis，HPCE）又

3、称毛细管电泳又称毛细管电泳（CapillaryElectrophoresis，CE）指以指以高压电场高压电场为驱动力，以为驱动力，以毛细管毛细管为分离为分离通道，依据各组分样品之间通道，依据各组分样品之间淌度淌度和（或）和（或）分配行为分配行为上的差异而实现分离的一种液相上的差异而实现分离的一种液相分离技术。分离技术。2021-12-15二二.基本装置基本装置基本结构大致包括基本结构大致包括:毛细管柱、进样系统、高压毛细管柱、进样系统、高压系统、检测系统和数据收集系统等。系统、检测系统和数据收集系统等。2021-12-15二二.基本装置基本装置毛细管电泳示意图毛细管电泳示意图1. 1. 高压电

4、源高压电源 2. 2. 光电倍增管光电倍增管 3.3.液叶冷温控毛细管液叶冷温控毛细管 4. 4. 光源光源 5. 5. 数据采集数据采集 6. 6. 缓冲液或样品缓冲液或样品 7. 7. 缓冲液缓冲液2021-12-15 三三. .基本原理基本原理1.1.电泳电泳在电解质溶液中在电解质溶液中, ,带电粒子在电场的作用下带电粒子在电场的作用下, ,以不同的速度向以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象叫电泳，其所带电荷相反方向迁移的现象叫电泳，迁移速度与哪些因迁移速度与哪些因素有关？素有关？ 当带电离子以速度当带电离子以速度 在电场中移动时，受到大小相等、在电场中移动时，受到大小相等、方向相

5、反的电场推动力和平动摩擦阻力的作用。方向相反的电场推动力和平动摩擦阻力的作用。电场力：电场力：FE = qE 阻阻 力：力：F = f故：故： qE = fq离子所带的有效电荷；E 电场强度；离子在电场中的迁移速度；f 平动摩擦系数 ( 对于球形离子： f =6； 离子的表观液态动力学半径； 介质的粘度； )2021-12-15所以，迁移速度：所以，迁移速度：EqfqE 6 6qE （球形离子） 物质离子在电场中物质离子在电场中差速迁移差速迁移 是电泳分离的基础。是电泳分离的基础。 溶质在单位时间间隔内和单位电场下移动的距离为电泳溶质在单位时间间隔内和单位电场下移动的距离为电泳淌度，也称电泳迁

6、移率（淌度，也称电泳迁移率（electrophoresis mobility）。）。淌度淌度 ：2021-12-15三三. .基本原理基本原理2.2.电渗流现象电渗流现象 当固体与液体接触时，固体表面由于某种原因带一种电荷，则因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界面形成双电层双电层，二者之间存在电位差。 当液体两端施加电压时，当液体两端施加电压时，就会发生液体相对于固体表面就会发生液体相对于固体表面的移动，这种液体相对于固体的移动，这种液体相对于固体表面的移动的现象叫表面的移动的现象叫电渗现象电渗现象。 电渗现象中整体移动着的电渗现象中整体移动着的液体叫液体叫电渗流电渗流（electr

7、oosmotic flow ，简称简称EOF）。）。 2021-12-15HPCE中的电渗现象与电渗流中的电渗现象与电渗流 CECE所用的石英毛细管柱，所用的石英毛细管柱，在在pH3的情况下其硅胶表面的情况下其硅胶表面带负电带负电,和溶液接触时形成了一个双电层和溶液接触时形成了一个双电层. 在高电场的作用下，带正电荷的溶液表面及扩散层向阴在高电场的作用下，带正电荷的溶液表面及扩散层向阴极移动，由于这些阳离子实际上是溶剂化的，故将引起柱中极移动，由于这些阳离子实际上是溶剂化的，故将引起柱中的溶液整体向负极移动，速度的溶液整体向负极移动，速度电渗流电渗流。2021-12-15HPCE中电渗流的大小

8、与方向中电渗流的大小与方向 电渗流的大小用电渗流速度电渗流的大小用电渗流速度电渗流电渗流表示，取决于电渗淌表示，取决于电渗淌度度和电场强度和电场强度E E。即即 电渗流电渗流 = = E E电渗淌度取决于电泳介质及双电层的电渗淌度取决于电泳介质及双电层的ZetaZeta电势，即电势，即 = = 0 00真空介电常数；介电常数；毛细管壁的Zeta电势。 电渗流电渗流 = = 0 0 E E实际电泳分析，可在实验测定相应参数后，按下式计算实际电泳分析，可在实验测定相应参数后，按下式计算 电渗流电渗流 = = L Lefef/t/teoeoLef 毛细管有效长度； teo电渗流标记物（中性物质）的迁

9、移时间。2021-12-15HPCE中电渗流的方向中电渗流的方向 电渗流的方向取决于毛细管内表面电荷的性质：电渗流的方向取决于毛细管内表面电荷的性质： 内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极；内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极； 内表面带正电荷，溶液带负电荷，电渗流流向阳极；内表面带正电荷，溶液带负电荷，电渗流流向阳极； 石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；改变电渗流方向的方法：改变电渗流方向的方法： （1 1）毛细管改性）毛细管改性 表面键合阳离子基团； （2 2）加电渗流反转剂）加电渗流反转剂 加入大量的阳离子表面活性剂，将使石英毛细

10、管壁带正电荷，溶液表面带负电荷。电渗流流向阳极。2021-12-15HPCE中电渗流的流形中电渗流的流形 电渗是CE中推动流体前进的驱动力，它使整个流体像一个塞子一样以均匀的速度向前运动，使整个流体呈近似扁平型的“塞式流”，它使溶质区带在毛细管内原则上不会扩张。 液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁处流速为零，管中心处的速度为平均速度的2倍,导致溶质区带本身扩张，引起柱效下降，使其分离效率不如CE。 2021-12-15 HPCE中电渗流的作用中电渗流的作用 电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的5 57 7倍；倍； 各种电性离子在毛细管柱中的迁移速度

11、为：各种电性离子在毛细管柱中的迁移速度为： + + = =电渗流电渗流 + + +ef +ef 阳离子运动方向与电渗流阳离子运动方向与电渗流一致一致； - - = =电渗流电渗流 - - -ef -ef 阴离子运动方向与电渗流阴离子运动方向与电渗流相反相反； 0 0 = =电渗流电渗流 中性粒子运动方向与电渗流一致；中性粒子运动方向与电渗流一致； 正离子最先流出。中性粒子电泳速度为零正离子最先流出。中性粒子电泳速度为零, ,故其迁移速故其迁移速度相当于电渗流速度。负离子在中性粒子之后流出度相当于电渗流速度。负离子在中性粒子之后流出, ,这样因这样因各种粒子迁移速度不同而实现分离。各种粒子迁移速

12、度不同而实现分离。2021-12-15HPCE中电渗流的作用中电渗流的作用 （1）可一次完成阳离子、阴离子、中性）可一次完成阳离子、阴离子、中性粒子的分离；粒子的分离； （2）改变电渗流的大小和方向可改变分）改变电渗流的大小和方向可改变分离效率和选择性，如同改变离效率和选择性，如同改变LC中的流速；中的流速； （3）电渗流的微小变化影响结果的重现）电渗流的微小变化影响结果的重现性；性； 在在HPCE中，控制电渗流非常重要中，控制电渗流非常重要。2021-12-15三三. .基本原理基本原理3.3.影响电渗流的因素影响电渗流的因素(1).(1).电场强度的影响电场强度的影响 电渗流速度和电场强度

13、成正比，当毛细管长度一定时，电渗流速度正比于工作电压。(2).(2).毛细管材料的影响毛细管材料的影响 不同材料毛细管的表面电荷特性不同，产生的电渗流大小不同；2021-12-15( (3 3) ). . 电解质溶液性质的影响电解质溶液性质的影响 溶液溶液pHpH的影响的影响 对于石英毛细管，溶液pH增高时，表面电离多，电荷密度增加，管壁zeta电势增大，电渗流增大，pH=7pH=7，达到最大达到最大； pH3，完全被氢离子中和，表面电中性，电渗流为零。分析时，采用缓冲溶液来保持pH稳定。 阴离子的影响阴离子的影响 在其他条件相同，浓度相同而阴离子不同时，毛细管中的电流有较大差别，产生的焦耳热

14、不同。 缓冲溶液离子强度，影响双电层的厚度、溶液黏度和工作电流，明显影响电渗流大小。缓冲溶液离子强度增加，电渗流下降。2021-12-152021-12-15( (5 5) ). . 添加剂的影响添加剂的影响（1）加入浓度较大的中性盐，如K2SO4，溶液离子强度增大，使溶液的黏度增大，电渗流减小。（2）加入表面活性剂，可改变电渗流的大小和方向； 加入不同阳离子表面活性剂来控制电渗流。 加入阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS），可以使壁表面负电荷增加，zeta电势增大，电渗流增大；（3）加入有机溶剂如甲醇、乙腈，使电渗流增大。2021-12-15( (4 4) ). . 温度的影响温度的

15、影响 毛细管内温度的升高，使溶液的黏度下降，电渗流增大。毛细管内温度的升高，使溶液的黏度下降，电渗流增大。温度变化来自于温度变化来自于“焦耳热焦耳热”； 焦耳热：焦耳热：毛细管溶液中有电流通过时，产生的热量；毛细管溶液中有电流通过时，产生的热量； 温度梯度影响溶质迁移速度，使管轴中心的溶质分子要温度梯度影响溶质迁移速度，使管轴中心的溶质分子要比近管壁的分子迁移得更快，造成谱带展宽，柱效下降。加比近管壁的分子迁移得更快，造成谱带展宽，柱效下降。加快散热是减小自热引起的温差的重要途径。采用温度控制装快散热是减小自热引起的温差的重要途径。采用温度控制装置，尽快除去热量，是系统尽可能地保持恒温。目前常

16、用冷置，尽快除去热量，是系统尽可能地保持恒温。目前常用冷温控制的方法有两种，一种是气冷，一种是液冷。温控制的方法有两种，一种是气冷，一种是液冷。 2021-12-15HPCE中的参数与关系式中的参数与关系式 parameters and relation in HPCE1.1.迁移时间（保留时间）迁移时间（保留时间） HPCEHPCE兼具有电化学的特性和色谱分析的特性。有关色谱兼具有电化学的特性和色谱分析的特性。有关色谱理论也适用。理论也适用。VLLELLtapefapefapef V外加电压；L毛细管总长度；2.2.分离效率（塔板数）分离效率（塔板数） 在在HPCEHPCE中，仅存在纵向扩散

17、，中，仅存在纵向扩散，2 2=2=2DtDt22/154. 5;22 YtnDELDLVLnRefapefap 扩散系数小的溶质比扩散系数大的分离效率高，分离生扩散系数小的溶质比扩散系数大的分离效率高，分离生物大分子的依据。物大分子的依据。2021-12-153.3.分离度分离度 DLVLRefap 平均平均 177. 0 影响分离度的主要因素；工作电压影响分离度的主要因素；工作电压V V；毛细管有效长度毛细管有效长度与总长度比；有效淌度差。分离度可按谱图直接由下式计算：与总长度比；有效淌度差。分离度可按谱图直接由下式计算：221apap 平平均均1212)(2WWttR2021-12-15四

18、四.主要分离模式主要分离模式 毛细管区带电泳（毛细管区带电泳（CZE） 胶束电动毛细管色谱胶束电动毛细管色谱（MECC或或MEKC或或CEMC）毛细管等速电泳（毛细管等速电泳（CITP）毛细管凝胶电泳（毛细管凝胶电泳（CGE）毛细管等电聚焦（毛细管等电聚焦（CIEF）毛细管电色谱（毛细管电色谱（CEC）微乳毛细管电泳微乳毛细管电泳非水毛细管电泳（非水毛细管电泳（NACE）等。）等。其中以其中以CZE、MECC应用最为广泛。应用最为广泛。 2021-12-15四四.主要分离模式主要分离模式 CZE，CGE，CITP及及CIEF的分析对象为的分析对象为可解离的物质或带电荷的物质，适用于分离生可解离

19、的物质或带电荷的物质，适用于分离生物碱类物碱类有机酸类有机酸类氨基酸类氨基酸类核酸类核酸类多肽多肽及蛋白质类及蛋白质类黄酮及其苷类、香豆素类等化合黄酮及其苷类、香豆素类等化合物。在蛋白质和多肽的鉴别分析中物。在蛋白质和多肽的鉴别分析中CZE常用来常用来测定肽谱（蛋白质的一级结构的指纹图谱），测定肽谱（蛋白质的一级结构的指纹图谱），CGE常用于测定蛋白质的等电点和蛋白质的富常用于测定蛋白质的等电点和蛋白质的富集。集。MECC除上述物质外，还能分析中性分子，除上述物质外，还能分析中性分子，因此，它适用于各类物质的分析。因此，它适用于各类物质的分析。2021-12-15四四.主要分离模式主要分离模式

20、 最近，又出现了毛细管阵列电泳最近，又出现了毛细管阵列电泳(CAE)和毛细管电泳免疫分析和毛细管电泳免疫分析(CEIA)、芯片毛细管电泳芯片毛细管电泳(CC)、亲和毛细管电泳、亲和毛细管电泳(ACE)、毛细管电泳仪与其他仪器的联、毛细管电泳仪与其他仪器的联用用CE-MS,CE-NMR等新技术等新技术,所有这些所有这些发展都将使发展都将使CE技术日臻完善。技术日臻完善。2021-12-15一一.毛细管区带电泳（毛细管区带电泳（CZE） CZE又称毛细管自由电泳，是又称毛细管自由电泳，是CE中最基中最基本本应用最普遍的一种模式。前述应用最普遍的一种模式。前述CE的的基本原理即是基本原理即是CZE的

21、基本原理。的基本原理。CZE是是根据在电场根据在电场E中有不同的迁移速度来分离中有不同的迁移速度来分离的。的。2021-12-15二二.胶束电动毛细管色谱（胶束电动毛细管色谱（MECC） 在胶束动电毛细管色谱法的体系中在胶束动电毛细管色谱法的体系中, 存在存在着以胶束形式存在的着以胶束形式存在的准固定相准固定相和作为载体的和作为载体的液液体流动相体流动相, 溶质在两相之间分配溶质在两相之间分配, 并且由于其在并且由于其在准固定相和流动相中的分配系数不同准固定相和流动相中的分配系数不同差异而在差异而在不同的时间流出不同的时间流出, 从而使得不同性质的物质产从而使得不同性质的物质产生分离。因此，这

22、相当于构成一种不需要的固生分离。因此，这相当于构成一种不需要的固体支持物来固定液体固定相的液体支持物来固定液体固定相的液-液分配色谱。液分配色谱。它的作用力是在电场作用下的电渗流和电泳。它的作用力是在电场作用下的电渗流和电泳。2021-12-15MECC常用的表面活性剂常用的表面活性剂 阴离子型：癸基硫酸钠阴离子型：癸基硫酸钠十二烷基硫酸十二烷基硫酸钠（钠（SDS）十四烷基硫酸钠（十四烷基硫酸钠（STS）十二烷基磺酸钠；十二烷基磺酸钠； 阳离子型：十二烷基三甲基氯化铵阳离子型：十二烷基三甲基氯化铵（DTCA）十二烷基三甲基溴化铵十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）十六烷基三甲基氯化铵十六烷基三甲基

23、氯化铵（CTAC）十六烷基三甲基溴化铵十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）；）；2021-12-15MECC常用的表面活性剂常用的表面活性剂 非离子型表面活性剂：辛基葡萄糖苷非离子型表面活性剂：辛基葡萄糖苷3-3-（氯化酰胺基苯基）二甲基胺基（氯化酰胺基苯基）二甲基胺基-1-丙基磺酸酯（丙基磺酸酯（CHAPS）；）； 手性表面活性剂：胆酸手性表面活性剂：胆酸毛地黄皂苷毛地黄皂苷十二烷基十二烷基-N-L-缬氨酸钠缬氨酸钠环糊精。环糊精。 其中其中SDS最为常用，还可以将几种胶束最为常用，还可以将几种胶束剂混合起来以提高剂混合起来以提高MECC的选择性和分的选择性和分离度离度2021-12-15三三.

24、毛细管凝胶电泳（毛细管凝胶电泳（CGE） CGE是在毛细管中装入凝胶作为支是在毛细管中装入凝胶作为支持物进行电泳，应用最多的介质是交联持物进行电泳，应用最多的介质是交联和非交联聚丙烯酰胺凝胶（和非交联聚丙烯酰胺凝胶（PAG）。凝）。凝胶起类似分子塞的作用，使生物大分子胶起类似分子塞的作用，使生物大分子如蛋白质，如蛋白质，DNA片段片段按分子量大小按分子量大小逐一逐一进行分离。进行分离。2021-12-15三三.毛细管凝胶电泳（毛细管凝胶电泳（CGE） 凝胶粘度大，抗对流，能减少溶质凝胶粘度大，抗对流，能减少溶质的扩散，因此能的扩散，因此能限制谱带的展宽限制谱带的展宽，使峰，使峰形尖锐，达到形尖

25、锐，达到CE的最高柱效。由于溶质的最高柱效。由于溶质和凝胶（或加在凝胶基质中的添加剂）和凝胶（或加在凝胶基质中的添加剂）生成络合物，又能使分离度增加，同时生成络合物，又能使分离度增加，同时还能减少电渗流，因此毛细管电泳有可还能减少电渗流，因此毛细管电泳有可能使组分在能使组分在短短柱上实现极好的分离。柱上实现极好的分离。2021-12-15四毛细管等电聚焦电泳（四毛细管等电聚焦电泳（CIEF）2021-12-15四毛细管等电聚焦电泳（四毛细管等电聚焦电泳（CIEF） CIEF的基本原理是两性电解质溶液的基本原理是两性电解质溶液迁移使迁移使阴极端的阴极端的pH升高，阳极端的升高，阳极端的pH降降低

26、低，从而造成了，从而造成了pH值梯度，使得蛋白质值梯度，使得蛋白质多肽根据多肽根据自身等电点的差异自身等电点的差异而在梯度上而在梯度上与等电点相应的与等电点相应的pH处停下来，产生聚焦处停下来，产生聚焦带，通常可分离等电点差异小于带，通常可分离等电点差异小于0.01pH单位的蛋白质，所以可以用单位的蛋白质，所以可以用CIEF来分离来分离和富集两性电解质（主要是蛋白质和多和富集两性电解质（主要是蛋白质和多肽），测定蛋白质的等电点。肽），测定蛋白质的等电点。2021-12-15五毛细管电色谱（五毛细管电色谱（CEC） CEC是将是将HPLC的填充颗粒填入毛的填充颗粒填入毛细管，以细管，以样品和固定

27、相之间样品和固定相之间的的相互作用相互作用为分离机理，以为分离机理，以电渗流或电渗流结合压电渗流或电渗流结合压力力为为流动相驱动力流动相驱动力完成分离过程。作为完成分离过程。作为一种新兴的微柱电分离技术一种新兴的微柱电分离技术,它将高效液它将高效液相色谱相色谱(HPLC) 的固定相填充到石英毛细的固定相填充到石英毛细管中管中,用高压电源代替高压泵用高压电源代替高压泵,即用电渗流即用电渗流代替压力驱动流动相而实现分离。代替压力驱动流动相而实现分离。2021-12-15六非水毛细管电泳（六非水毛细管电泳（NACE） 非水毛细管电泳主要是指使用非水毛细管电泳主要是指使用非水非水溶剂作为电泳介质溶剂作

28、为电泳介质（如甲醇、乙腈、甲（如甲醇、乙腈、甲酰胺、酰胺、N-甲基甲酰胺、甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲二甲基甲酰胺等）完全替代水作电解液的溶剂这酰胺等）完全替代水作电解液的溶剂这种情况。种情况。2021-12-15六非水毛细管电泳（六非水毛细管电泳（NACE） 该方法扩展了毛细管电泳技术分析该方法扩展了毛细管电泳技术分析对象的范围，使很多疏水化合物，很多对象的范围，使很多疏水化合物，很多在水相溶剂中难以分离或需要加入复杂在水相溶剂中难以分离或需要加入复杂添加剂才能分离的化合物得到了分离。添加剂才能分离的化合物得到了分离。样品的样品的pKa值的差别在非水溶剂中被放值的差别在非水溶剂中被放大数倍，

29、从而较容易分离。由于非水溶大数倍，从而较容易分离。由于非水溶剂的可挥发性，在与剂的可挥发性，在与MS的联用时就显示的联用时就显示了特别的优越性了特别的优越性2021-12-15七七.微乳毛细管电泳微乳毛细管电泳 微乳毛细管电泳模式是最新发展起微乳毛细管电泳模式是最新发展起来的一种电泳模式来的一种电泳模式,它是在它是在缓冲液缓冲液中加入中加入表面活性剂和助溶剂表面活性剂和助溶剂,加上加上正庚烷或正辛正庚烷或正辛烷烷组成稳定的组成稳定的微乳微乳体系体系,可同时分离水溶可同时分离水溶性和脂溶性中性化合物。性和脂溶性中性化合物。2021-12-15八八.毛细管阵列电泳仪（毛细管阵列电泳仪（CAE） 由

30、于由于CE一次分析只能分析一个样品一次分析只能分析一个样品,要高通量的分析样品就需要多根毛细管要高通量的分析样品就需要多根毛细管阵列阵列,这就是毛细管阵列电泳（这就是毛细管阵列电泳（CAE）。）。它可以在几分钟甚至更短的时间内进行它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析。这种快速分析上百个样品的同时分析。这种快速分析的能力及分离泳道的阵列化的能力及分离泳道的阵列化,可以得到极可以得到极高的单位信息量。高的单位信息量。2021-12-15九九.亲合毛细管电泳（亲合毛细管电泳（ACE) 广义的广义的ACE是指利用生物大分子与是指利用生物大分子与待测物之间的作用进行分析的待测物之间的作

31、用进行分析的CE方法，方法，狭义的狭义的ACE是指将药物或蛋白作为缓冲是指将药物或蛋白作为缓冲液添加剂液添加剂,利用样品迁移速度变化进行测利用样品迁移速度变化进行测定的定的CE方法。方法。2021-12-15九九.亲合毛细管电泳（亲合毛细管电泳（ACE) 该方法可以用于药物-蛋白质结合常数（Ka）的测定 . 该法具有速度快、所需样品量少等优势，同时由于CE的高分离效能,该法还可用于测定纯度低的样品或同时测定几个物质的Ka。2021-12-15十.芯片毛细管电泳(CC) 芯片毛细管电泳或片基毛细管电泳(Chip CE或Chip-based CE)是微流通芯片的一种。它利用刻制在石英玻璃或塑料等基

32、片上的微通道或通道网络，来实施样品的处理转移分离及检测等任务 2021-12-15十.芯片毛细管电泳(CC) 芯片CE通道的基础是十字交叉结构。将样品置于连接进样通道的任一电极槽中，在通道两端加上合适的电压，离子样品便会迁移经过分离通道。欲分析时，只需在垂直于进样通是道的方向上施加电压，位于交叉口的样品就会进入分离通道。关闭或降低进样通道两端的电压，可以使进样通道中的样品不动或向两边回迁，而进入分离通道的样品则向检测窗口方向迁移并发生分离。2021-12-15十一.毛细管电泳仪与其他仪器的联用1.1.二维毛细管电泳二维毛细管电泳 与液相色谱正好是正交分离技术，可以形成很好与液相色谱正好是正交分

33、离技术，可以形成很好的二维分离技术，即的二维分离技术，即LC-CE。色谱的分离时间比较长，。色谱的分离时间比较长，而而CE的分离时间很短，由此构建以的分离时间很短，由此构建以LC为一维为一维以以CE为第二维的分离方法，可对一维分离峰逐一进行实时为第二维的分离方法，可对一维分离峰逐一进行实时的再分离，以获得最高的峰容量。毛细管电泳自身之的再分离，以获得最高的峰容量。毛细管电泳自身之间也存在正交的分离模式，也可以联用，如间也存在正交的分离模式，也可以联用，如CIEF-CZENGCE-MEKCCIEF-CGE等，其中等，其中CIEF-CZE和和CIEF-CGE的研究较多。的研究较多。 2.2.毛细管

34、电泳与质谱的联用毛细管电泳与质谱的联用3.3.毛细管电泳与核磁共振联用毛细管电泳与核磁共振联用 2021-12-15五.毛细管电泳样品收集毛细管电泳样品收集 和浓缩技术和浓缩技术 由于样品负荷小，进样量一般只有由于样品负荷小，进样量一般只有几十钠升，对检测器的要求较高。几十钠升，对检测器的要求较高。CE的的预浓缩技术在一定程度上解决了此难题。预浓缩技术在一定程度上解决了此难题。样品浓缩技术是采用特殊的进样过程将样品浓缩技术是采用特殊的进样过程将大体积的样品溶液中的痕量被测物浓缩大体积的样品溶液中的痕量被测物浓缩后进行分离，从而提高检测灵敏度的一后进行分离，从而提高检测灵敏度的一种技术。种技术。

35、2021-12-151电堆集富集电堆集富集 电堆集富集是毛细管电泳中的一种电堆集富集是毛细管电泳中的一种在线样在线样品浓缩技术品浓缩技术,通过通过流体动力学进样流体动力学进样来实现。将样来实现。将样品溶解于水或低浓度的背景电解质中品溶解于水或低浓度的背景电解质中,由于由于样品样品溶液的电阻率大于载体电解质的电阻率溶液的电阻率大于载体电解质的电阻率,当施加当施加高压后高压后,分配在分配在样品区带中的电场强度高于充满样品区带中的电场强度高于充满载体电解质部分的电场强度载体电解质部分的电场强度,使得样品区带的样使得样品区带的样品离子在高电场下品离子在高电场下,电泳迁移速度大大提高。当电泳迁移速度大大

36、提高。当样品离子迁移到样品溶液和载体电解质溶液的样品离子迁移到样品溶液和载体电解质溶液的界面时界面时,在低电场作用下在低电场作用下,电泳迁移速度降低电泳迁移速度降低,这这样在样品溶液和载体电解质溶液的界面处样在样品溶液和载体电解质溶液的界面处, 形形成一个窄的区带成一个窄的区带,样品离子得到浓缩。样品离子得到浓缩。2021-12-152等速电泳（等速电泳（CITP） 毛细管等速电泳是一种毛细管等速电泳是一种“移动边界移动边界”电泳技术，是在电泳技术，是在不连续电解质中不连续电解质中的一种的一种泳动方式。它采用两种不同的缓冲液系泳动方式。它采用两种不同的缓冲液系统，一种是统，一种是前导电介质前导

37、电介质，充满整个毛细，充满整个毛细管柱，另一种是管柱，另一种是尾随电介质尾随电介质，置于一端，置于一端的电泳槽中，前导电解质的电泳迁移率的电泳槽中，前导电解质的电泳迁移率大于样品溶液中的任何离子，而尾随电大于样品溶液中的任何离子，而尾随电解质的电泳迁移率小于样品溶液中的任解质的电泳迁移率小于样品溶液中的任何离子。何离子。2021-12-152等速电泳（等速电泳（CITP） 在高压的作用下，样品溶液中的离子依据在高压的作用下，样品溶液中的离子依据其其电泳迁移速度电泳迁移速度的不同在前导电解质和样品溶的不同在前导电解质和样品溶液界面之间分离，每个组分所分得的电场发生液界面之间分离，每个组分所分得的

38、电场发生变化。电泳迁移速度大的离子，电导较大，分变化。电泳迁移速度大的离子，电导较大，分得的电场变小，其电泳迁移速度逐渐降低。平得的电场变小，其电泳迁移速度逐渐降低。平衡时，样品中的衡时，样品中的各种离子均以和前导电解质一各种离子均以和前导电解质一样的速度泳动样的速度泳动。而且任何区带组分的浓缩程度。而且任何区带组分的浓缩程度只与前导电解质的浓度有关，与样品的种类和只与前导电解质的浓度有关，与样品的种类和初始浓度无关。初始浓度无关。 2021-12-153场放大进样场放大进样 场放大进样的基本原理与电堆集富集相似，场放大进样的基本原理与电堆集富集相似，它是采用它是采用电迁移进样电迁移进样将低浓度的样品溶