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1、高速毛細(xì)管電泳技術(shù)第23卷第2期2004年3月分析{91{l試FENX——ICESHIXUEBAO(JoumalofInstrumentalAnalysis)Vfd23No.2l04～lO9//綜述e,!,似"高速毛細(xì)管電泳技術(shù)楊冰儀,莫金垣(1.中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,廣東廣卅l510275;2.廣東藥學(xué)院預(yù)防醫(yī)學(xué)系,廣東廣卅I510224)摘要:高速毛細(xì)管電泳技術(shù)(HSCE)的特點(diǎn)在于通過(guò)增大分離高壓和縮短毛細(xì)管,將分析速度提高到幾秒至幾分鐘內(nèi);近幾年HSCE得NT較大的發(fā)展;本文著重介紹了高速毛細(xì)管電泳技
2、術(shù)的理論,進(jìn)樣方法,檢測(cè)器及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用.關(guān)鍵詞:高速毛細(xì)管電泳;評(píng)述中圖分類(lèi)號(hào):0657.63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004—4957(2004)02—0104—06High—speedCapillaryElectrophoresisYANGBing—vi..2,MOJin—yuan'(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SunYat—senUnivety,Guangzhou510275,China;2.GuangdongCollegeofPharmacy,
3、Cuangzhou510224.China)Abstract:Thecharacteristicofhigh—speedcapillar3electrophoresis(HSCE)liesinthefeasibilitytoim-provetheseparationspeedwithinseveralsecondsorminutesbyincreasingthevoltageandshorteningthelengthofthecapillary.Inrecent)'ears,HSCEhasmadegreatpro
4、gress.Inthisarticlethetheory,detec—tion,sampleinjectionofHSCEanditsapplicationinvariousfieldsareintroduced.Keywords:High—speedcapillaryelectrophoresis;Review毛細(xì)管電泳(CE)是近年來(lái)發(fā)展最迅速的分離分析手段之一.由于CE具有高效(理論塔板數(shù)大于10/m),快速(分析時(shí)間小于30rain),進(jìn)樣體積小(一般為nL級(jí)),溶劑消耗少和樣品預(yù)處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),自八十年代
5、問(wèn)世以來(lái),在化學(xué),環(huán)境,生命科學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用.通常,CE中采用柱長(zhǎng)50～100cm,內(nèi)徑50～100m的毛細(xì)管,分離高壓一般小于300V/cm.分析時(shí)間一般在5～30min,許多場(chǎng)合這個(gè)時(shí)間仍不能滿(mǎn)足分析要求,如化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究,壽命短暫物質(zhì)的分析,生化反應(yīng)過(guò)程研究等.因此在保持CE高效等優(yōu)點(diǎn)的前提下,提高CE的分析速度是CE技術(shù)發(fā)展面臨的一個(gè)挑戰(zhàn).1991年Jorgenson和Monnig…首次提出了高速毛細(xì)管電泳(high—speedcapillaryeleetrophoresis或fastcapillar
6、yeleetrophoresis,HSCE或fast—CE)技術(shù),即采用細(xì)內(nèi)徑和較短的毛細(xì)管來(lái)實(shí)現(xiàn)高速分離.高速毛細(xì)管電泳可以實(shí)現(xiàn)真正的高效,高速,除了保持CE原有優(yōu)點(diǎn)外,其分析時(shí)間縮短至幾秒到幾分鐘,因此是一種能滿(mǎn)足現(xiàn)代分析要求,具有發(fā)展?jié)摿Φ姆治黾夹g(shù).HSCE自誕生以來(lái),經(jīng)過(guò)各國(guó)學(xué)者的努力,已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域,特別是生命科學(xué)領(lǐng)域,得到了飛躍的發(fā)展.近幾年來(lái)芯片毛細(xì)管電泳技術(shù)是CE的一大熱點(diǎn).芯片毛細(xì)管電泳技術(shù)實(shí)質(zhì)上是將HSCE的儀器微型化,HSCE的理論同樣適用于芯片技術(shù),可以將芯片技術(shù)當(dāng)作HSCE的一個(gè)分支來(lái)討論
7、.已有關(guān)于芯片毛細(xì)管電泳及其在生命科學(xué)中的應(yīng)用方面的綜述.但芯片毛細(xì)管的加工需要采用蝕刻技術(shù),一般的實(shí)驗(yàn)室不具備此條件;而采用細(xì)內(nèi)徑和較短的毛細(xì)管來(lái)提高CE分析速度的HSCE方法較之簡(jiǎn)單易行,無(wú)論是采用商品或自組裝的CE儀都可以實(shí)現(xiàn).因此在這里重點(diǎn)討論通過(guò)縮短毛細(xì)管和增大分離場(chǎng)強(qiáng)來(lái)提高分析速度的HSCE技術(shù).下面將主要介紹HSCE的理論,進(jìn)樣方法,檢測(cè)器及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用.收稿日期:2003—03—20;修回日期:2O04一O1—06基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2%75033);廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目
8、(001237)作者簡(jiǎn)介:楊冰儀(1973一),女,廣東普寧人,講師.博:研究生;莫金垣,聯(lián)系人.第2期暢冰儀等:高速毛細(xì)管電泳技術(shù)1基本理論1.1理論基礎(chǔ)如果溶質(zhì)縱向擴(kuò)散是區(qū)帶展寬的唯一因素,對(duì)于CE來(lái)說(shuō),可以通過(guò)增大分離高壓和縮短毛細(xì)管來(lái)提高速度,同時(shí)兼顧分離效率.CE中組分的遷移時(shí)間tmig和理論塔板數(shù)Ⅳ的關(guān)系可以用以下方程表示:t:?((1)rrLi
