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1、第第五五章章色谱分析法色谱分析法5.7.1 毛细管电泳分毛细管电泳分析的根本原理析的根本原理5.7.2 毛细管电泳仪毛细管电泳仪的根本结构的根本结构5.7.3 高效毛细管电高效毛细管电泳的主要特点泳的主要特点和应用和应用第七节第七节高效毛细管电泳高效毛细管电泳分析法简介分析法简介2024/5/132024/5/13高效毛细管电泳仪器高效毛细管电泳仪器12024/5/132024/5/13高效毛细管电泳仪器高效毛细管电泳仪器22024/5/132024/5/13高效毛细管电泳仪器高效毛细管电泳仪器32024/5/132024/5/135.7.1 高效毛细管电泳分析的根本原理高效毛细管电泳分析的根
2、本原理 在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不同，迁移
3、速率不同而实现别离。同，迁移速率不同而实现别离。同，迁移速率不同而实现别离。同，迁移速率不同而实现别离。1.1.1.1.经典电泳别离法的缺乏经典电泳别离法的缺乏经典电泳别离法的缺乏经典电泳别离法的缺乏 所用别离柱的柱径所用别离柱的柱径所用别离柱的柱径所用别离柱的柱径大，柱较短，别离效率不高大，柱较短，别离效率不高大，柱较短，别离效率不高大，柱较短，别离效率不高远低于远低于远低于远低于HPLCHPLCHPLCHPLC，温度影响大。，温度影响大。，温度影响大。，温度影响大。高效毛细管电泳在技高效毛细管电泳在技高效毛细管电泳在技高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进。术上采取了两项重要改进。术上采
4、取了两项重要改进。术上采取了两项重要改进。2024/5/132024/5/132.2.高效毛细管电泳技术上的重要突破高效毛细管电泳技术上的重要突破高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：一是采用了一是采用了一是采用了一是采用了0.05mm0.05mm内径的毛细管；内径的毛细管；内径的毛细管；内径的毛细管；二是采用了高达数千伏的电压。二是采用了高达数千伏的电压。二是采用了高达数千伏的电压。二是采用了高达数千伏的电压。毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小了毛细管
5、的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小了毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小了毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小了温度效应，使电场电压可以很高。温度效应，使电场电压可以很高。温度效应，使电场电压可以很高。温度效应，使电场电压可以很高。电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，柱长增加。长增加。长增加。长增加。高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔板高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔板高效毛细管电泳的柱效远
6、高于高效液相色谱，理论塔板高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔板数高达几十万块数高达几十万块数高达几十万块数高达几十万块/米，特殊柱子可以到达数百万。米，特殊柱子可以到达数百万。米，特殊柱子可以到达数百万。米，特殊柱子可以到达数百万。2024/5/132024/5/133.3.电泳现象与电渗流现象电泳现象与电渗流现象 电泳现象电泳现象电泳现象电泳现象：带电离子在电场作用下的迁移，速度带电离子在电场作用下的迁移，速度 电泳电泳 电渗流现象：玻璃外表存在硅羟基电渗流现象：玻璃外表存在硅羟基电渗流现象：玻璃外表存在硅羟基电渗流现象：玻璃外表存在硅羟基,pH3,pH3时时时时,形成双电层，形
7、成双电层，形成双电层，形成双电层，在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速度在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速度在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速度在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速度 电渗流。电渗流。电渗流。电渗流。2024/5/132024/5/134.别离过程别离过程 电电场场作作用用下下，柱柱中中出出现现：电电泳泳现现象象和和电电渗渗流流现象。现象。带电粒子的迁移速度带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流两种速度的矢量和。电泳和电渗流两种速度的矢量和。阳离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；阳离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流
8、出；中性粒子无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；中性粒子无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出；阴阴离离子子：两两种种效效应应的的运运动动方方向向相相反反，电电渗渗流流 电电泳泳时时,阴阴离离子子在在负负极极最最后后流流出出,在在这这种种情情况况下下,不不但但可可以以按按类类别别离离,除除中中性性粒粒子子外外,同同种种类类离离子子由由于于受受到到的的电电场场力力大大小小不不一一样样也也同同时时被被相互别离。相互别离。2024/5/132024/5/135.5.别离类型别离类型八种别离类型八种别离类型八种别离类型八种别离类型(1)(1)(1)(1)毛细管区带电泳毛细管区带电泳毛细管区带电
9、泳毛细管区带电泳CZECZECZECZE 最普遍、最根本的一种别最普遍、最根本的一种别最普遍、最根本的一种别最普遍、最根本的一种别离模式。离模式。离模式。离模式。(2)(2)(2)(2)毛细管凝胶电泳毛细管凝胶电泳毛细管凝胶电泳毛细管凝胶电泳CGECGECGECGE 将聚丙烯酰胺在毛细管柱内交联生成凝胶。其具将聚丙烯酰胺在毛细管柱内交联生成凝胶。其具将聚丙烯酰胺在毛细管柱内交联生成凝胶。其具将聚丙烯酰胺在毛细管柱内交联生成凝胶。其具有多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小别离。有多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小别离。有多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小别离。有多孔性，类似分子筛
10、的作用，试样分子按大小别离。能够有效减小组分扩散，所得峰型锋利，别离效率高。能够有效减小组分扩散，所得峰型锋利，别离效率高。能够有效减小组分扩散，所得峰型锋利，别离效率高。能够有效减小组分扩散，所得峰型锋利，别离效率高。可别离测定蛋白质、可别离测定蛋白质、可别离测定蛋白质、可别离测定蛋白质、DNADNADNADNA等。等。等。等。2024/5/132024/5/13(3)(3)毛细管胶束电动色谱毛细管胶束电动色谱MECCMECC 在缓冲溶液中参加离子型外表活性剂，形成一疏水内在缓冲溶液中参加离子型外表活性剂，形成一疏水内核、外部带负电的胶束。在电场力的作用下，胶束在柱中核、外部带负电的胶束。在
11、电场力的作用下，胶束在柱中移动。由于电泳流和电渗流的方向相反，且移动。由于电泳流和电渗流的方向相反，且 电渗流电渗流 电电泳泳 ，那么带负电的胶束以较慢的速度向负极方向移动，中，那么带负电的胶束以较慢的速度向负极方向移动，中性试样分子在胶束相和溶液水相两相间分配，疏水性性试样分子在胶束相和溶液水相两相间分配，疏水性强的组分与胶束结合得较牢，流出时间长。可用来别离中强的组分与胶束结合得较牢，流出时间长。可用来别离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应用范围。性物质，扩展了高效毛细管电泳的应用范围。2024/5/132024/5/135.7.2 毛细管电泳仪的根本结构毛细管电泳仪的根本结构 电压：电压
12、：0 030kV30kV。别离柱不涂敷任何固定液。别离柱不涂敷任何固定液。紫外或激光诱导荧光检测器。紫外或激光诱导荧光检测器。可检测到：可检测到：10-2110-2110-19 mol/L10-19 mol/L2024/5/132024/5/135.7.3 高效毛细管电泳的主要特点和应用高效毛细管电泳的主要特点和应用 高分辨率：理论塔板数高达数百万块，甚至数千万块。高分辨率：理论塔板数高达数百万块，甚至数千万块。高灵敏度：可检测出低至高灵敏度：可检测出低至10-21 mol/L10-21 mol/L浓度的物质。浓度的物质。高分析速度：可在高分析速度：可在3min3min内别离内别离3030种阴
13、离子；种阴离子；1.7min1.7min别离别离1919种阳离子；种阳离子；4min4min可别离可别离1010种蛋白质。种蛋白质。试样用量少：仅需几试样用量少：仅需几nLnL10-9 L10-9 L的试样。的试样。仪器简单操作本钱低：分析一个试样仅需几毫升流动液。仪器简单操作本钱低：分析一个试样仅需几毫升流动液。缺乏之处：缺乏之处：缺乏之处：缺乏之处：进样不够方便。应用范围相对较窄。进样不够方便。应用范围相对较窄。进样不够方便。应用范围相对较窄。进样不够方便。应用范围相对较窄。分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向分析阴离子时，由
14、阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向与阴离子受电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。与阴离子受电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。与阴离子受电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。与阴离子受电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。2024/5/132024/5/13请选择内容：请选择内容：结束结束结束结束5.1 5.1 色谱分析法根底色谱分析法根底色谱分析法根底色谱分析法根底 5.2 5.2 色谱理论根底色谱理论根底色谱理论根底色谱理论根底 5.3 5.3 气相色谱法气相色谱法气相色谱法气相色谱法 5.4 5.4 高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法 5.5 5.5 超临界流体色谱法超临界流体色谱法超临界流体色谱法超临界流体色谱法 5.6 5.6 色谱定性与定量分析方法色谱定性与定量分析方法色谱定性与定量分析方法色谱定性与定量分析方法 5.7 5.7 高效毛细管电泳分析法简介高效毛细管电泳分析法简介高效毛细管电泳分析法简介高效毛细管电泳分析法简介 第六章第六章第六章第六章2024/5/132024/5/13
