高效毛細(xì)管電泳技術(shù)

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1、毛細(xì)管電泳組員：一、概述-毛細(xì)管和電泳二、毛細(xì)管電泳原理和設(shè)備三、毛細(xì)管電泳的應(yīng)用四、毛細(xì)管電泳的特點(diǎn)五、毛細(xì)管電泳的發(fā)展前景目錄一、概述-毛細(xì)管和電泳技術(shù)毛細(xì)管柱是毛細(xì)管電泳（CE）的核心部件，目前多為25-75μm之間，材料為聚四氟乙烯、玻璃和彈性石英，以石英居多。電泳：在電解質(zhì)溶液中，帶電離子在電場力的作用下，以不同的速度向與其所帶電荷相反的電極遷移的現(xiàn)象。由于不同離子所帶電荷及性質(zhì)的不同，遷移速率不同，可實(shí)現(xiàn)分離。2021/9/17-+一、概述-毛細(xì)管和電泳技術(shù)電泳技術(shù)的發(fā)展1808年，Reuss（俄國）首次發(fā)現(xiàn)電泳現(xiàn)象；1937年，Tiselius(瑞

2、典)第一次將人血清提取的蛋白質(zhì)混合液分離出白蛋白和α、β、γ球蛋白；經(jīng)典電泳是在平板介質(zhì)如多孔半固體或?yàn)V紙上進(jìn)行分離，而毛細(xì)管電泳是在毛細(xì)管柱中完成分離。傳統(tǒng)電泳分析：操作煩瑣，分離效率低，定量困難。1981年，Jorgenson和Luckas，用75μm內(nèi)徑石英毛細(xì)管進(jìn)行電泳分析，柱效高達(dá)40萬/m，促進(jìn)電泳技術(shù)發(fā)生了根本變革，迅速發(fā)展成為可與GC、HPLC相媲美的嶄新的分離分析技術(shù)——高效毛細(xì)管電泳。2.1電滲現(xiàn)象2.2HPCE中的電滲現(xiàn)象2.3分離原理2.4毛細(xì)管電泳的分離模式2.5高效毛細(xì)管電泳設(shè)備二、毛細(xì)管電泳原理和設(shè)備高效毛細(xì)管電泳簡稱毛細(xì)管電泳，指

3、以高壓電場為驅(qū)動力，以毛細(xì)管為分離通道，依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一種液相分配技術(shù)。技術(shù)上采取了兩項(xiàng)重要改進(jìn)：一是采用了0.05mm內(nèi)徑的毛細(xì)管，大大減小了溫度效應(yīng)；二是采用了高達(dá)數(shù)千伏的電壓，又可進(jìn)一步使柱徑變小，柱長增加，柱效遠(yuǎn)高于高效液相色譜；二、高效毛細(xì)管電泳EOF2.1電滲現(xiàn)象當(dāng)固體與液體接觸時，固體表面帶一種電荷，則因靜電引力使其周圍液體帶有相反電荷，在液-固界面形成雙電層，二者之間存在電位差。當(dāng)液體兩端施加電壓時，就會發(fā)生液體相對于固體表面的移動，這種液體相對于固體表面的移動的現(xiàn)象叫電滲現(xiàn)象。2.2HPCE中的電滲現(xiàn)象石

4、英毛細(xì)管柱，內(nèi)充液pH>3時，石英毛細(xì)管壁上的硅醇基(-SiOH）電離成-SiO-（負(fù)電荷）,與之接觸的緩沖液帶正電，形成了雙電層。在高電場的作用下，帶正電荷的溶液表面及擴(kuò)散層向陰極移動，故將引起柱中的溶液整體向負(fù)極移動，速度ν電滲流。2.3分離原理電場作用下，帶電粒子在毛細(xì)管柱中出現(xiàn)：電泳現(xiàn)象和電滲流現(xiàn)象。帶電粒子的遷移速度=電泳+電滲流兩種速度的矢量和；正離子：兩種效應(yīng)的運(yùn)動方向一致，在負(fù)極最先流出；中性粒子：無電泳，受電滲流影響，在正離子后流出；負(fù)離子：兩種效應(yīng)方向相反，在負(fù)極最后流出；（ν電滲流>ν電泳）2021/9/17毛細(xì)管電泳根據(jù)分離機(jī)理不同，具有

5、多種分離模式：毛細(xì)管區(qū)帶電泳（CZE）毛細(xì)管膠束電動色譜（MECC）毛細(xì)管凝膠電泳（CGE）毛細(xì)管等電聚焦（CIEF）毛細(xì)管等速電泳（CITP）毛細(xì)管電色譜（CEC）2.4毛細(xì)管電泳的分離模式毛細(xì)管電泳2.4毛細(xì)管電泳的分離模式分離模式分離依據(jù)應(yīng)用范圍毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE)分析物在自由溶液中淌度生差異可離解或離子化的化合物、手性分子(氨基酸、蛋白質(zhì)、多膚、糖、DNA、藥物、環(huán)境污染物等)膠束電動毛細(xì)管色譜(MECC)分析物在自由溶液中淌度的差異及其在膠束、水相間分配系數(shù)的差異中性或強(qiáng)疏水性化合物、核酸、多環(huán)芳烴等毛細(xì)管電色譜(CEC)分析物在毛細(xì)管內(nèi)填充的固定

6、相與水相間分配行為的差異及其在自由溶液中淌度的差異與HPLC近似毛細(xì)管凝膠電泳(CGE)分析物的分子大小與荷質(zhì)比差異蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子毛細(xì)管等速電泳(CITP)分析物在電場梯度下的分布差異(移動界面)與CZE近似，也可用于電泳分離的預(yù)濃縮毛細(xì)管等電聚焦(CIEF)分析物的等電點(diǎn)差異蛋白質(zhì)、多肽2021/9/172.5高效毛細(xì)管電泳設(shè)備2021/9/17基本裝置包括一個高壓支流電源、一根毛細(xì)管、一個檢測器及兩個供毛細(xì)管兩端插入而又可和電源相連的緩沖液貯瓶。2.5高效毛細(xì)管電泳設(shè)備2021/9/17三、毛細(xì)管電泳的應(yīng)用3.1藥物分析3.2DNA分析3.3環(huán)境

7、分析3.4食品檢測3.1藥物分析毛細(xì)管電泳(CE)因其高效、高速、高靈敏度、高自動化以及樣品和試劑耗用量少等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于藥物的研究和分析之中。在手性藥物拆分、中成藥制劑、西藥復(fù)方制劑及中草藥等藥物和制劑的分離、鑒定和分析中,均能顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢,因而越來越受到人們的重視。3.2DNA分析DNA分析包括堿基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、引物、探針、單鏈DNA、雙鏈DNA分析。用CE測DNA序列的應(yīng)用很多,如用短寡核苷酸引物庫測DNA序列、高速DNA序列、毛細(xì)管陣列、毛細(xì)板陣列。3.3環(huán)境分析水源是人類生存最重要的環(huán)境資源，對水質(zhì)的分析是CE最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一

8、。CE的工作環(huán)境是水介質(zhì)