色谱-第14章毛细管电泳法

毛细管电泳法CapillaryElectrophoresis

CompanyLogo一、毛细管电泳(CE)基本原理

电泳：在电解质溶液中，带电离子在电场中的定向移动。高效毛细管电泳：在石英毛细管的分离通道中，以高压直流电场为驱动力，根据样品中各组分之间迁移速度上的差异而实现分离的一类液相分离技术。

CompanyLogo毛细管电泳示意图

CompanyLogo1、CE中的电渗现象与电渗流

石英毛细管柱，内充液pH>3时，表面电离成-SiO-,管内壁带负电荷，吸引电解质溶液中的水合阳离子形成双电层。

在高电场的作用下，双电层中的水合阳离子引起溶液整体向负极移动，形成电渗流。二、电渗现象----驱动力

CompanyLogo

石英毛细管中的电渗现象

CompanyLogo2.CE中电渗流的大小与方向

电渗流的大小用电渗流速度ν电渗流表示，取决于电渗淌度μ和电场强度E。

ν电渗流=μE可在实验测定相应参数后，按下式计算

ν电渗流=Lef/teo

Lef—毛细管有效长度；

teo—电渗流标记物（中性物质）的迁移时间。

CompanyLogo三、带电粒子在电场中的迁移速度粒子在缓冲溶液中的迁移速度υ离子与电泳迁移μ（淌度）和电场E成正比：

υ离子=μ离子E淌度μ：单位电场强度下的平均电泳速度,取决于带电粒子和介质两者的性质带电粒子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。

CompanyLogo四、带电粒子在CE中的迁移速率：υ=（ν电渗流+υ离子）1.阳离子：和电渗方向一致，电泳速度与电渗速度之和。2.中性粒子：电泳流速为零，电泳速度与电渗速度相等。3.阴离子：与电渗流方向相反，电泳速度与电渗速度之差。电渗流的速度为离子电泳速度的5～7倍，所有粒子在CE中运动方向由电渗流方向决定。

CompanyLogo在CE中，控制电渗流非常重要。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LC中的流速；它的微小变化会影响重现性。

五、CE中影响电渗流的因素

CompanyLogo1.电场强度的影响

电渗流速度和电场强度成正比，当毛细管长度一定时，电渗流速度正比于工作电压。（E=U/d）2.毛细管材料的影响

CompanyLogo3.缓冲溶液的影响缓冲液种类、浓度等对电渗流有重要影响。如：加大缓冲液浓度，溶液离子强度增大，使溶液的黏度增大，电渗流减小。4.温度

CompanyLogo

CompanyLogo

CompanyLogo1.高压电源与电路系统0～30

kV稳定、连续可调的直流电源；电解槽，电解质溶液。2.毛细管柱与控温系统

毛细管材料：石英，内径20～75μm，长度<=1m

温度系统。

CompanyLogo进样量：毛细管长度的1%-2%；纳升级、非常小方式：毛细管一端插入样品瓶，利用不同作用力进样

（虹吸、电压、浓度差）3.进样方式4.检测器：

UV、FL、MS

激光诱导荧光（LaserInducedFluorescenceDetector）

CompanyLogo五、毛细管电泳的分类毛细管区带电泳:(CapillaryZoneElectrophoresis,CZE)

非水毛细管电泳:(NonaqueousCapillaryElectrophoresis，NACE）毛细管胶束电泳:(MicellarElectrokineticChromatographyCapillary,MECC)毛细管电色谱（CapillaryElectro-Chromatography，CEC）毛细管凝胶电泳:(CapillaryGelElectrophoresis,CGE)

CompanyLogo六、毛细管电泳在药学研究中的应用手