周霞麗現(xiàn)代分析技術(shù)

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1、現(xiàn)代科學(xué)分析與技術(shù)論文題目：毛細(xì)管電泳的應(yīng)用姓名：周霞麗學(xué)號(hào)：1141109009導(dǎo)師：舒謀海完成日期：2015年1月10U毛細(xì)管電泳的應(yīng)用摘要：毛細(xì)管電泳(CaPillaryEleetrophoresis,簡稱CE)又稱高效毛細(xì)管電泳(即HPCE),是20世紀(jì)80年代興起并且迅速發(fā)展起來的一種新型液相分離分析方法，是現(xiàn)代分析化學(xué)中繼高效液相色譜之后的又一重大發(fā)展，一出現(xiàn)就引起分離科學(xué)界極大的關(guān)注。毛細(xì)管電泳包含電泳、色譜及其交叉內(nèi)容，是-?類以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場為張動(dòng)力，以樣品的多種特性為根拯的新型液相分離技術(shù)-它使物質(zhì)

2、的分離從微升水平進(jìn)入納升水平，并使單細(xì)胞分析，乃至單分子分析成為可能?？蓱?yīng)用于藥物分析、生化分析、環(huán)境分析、食品分析等幾乎所有的分析領(lǐng)域。木文在分析毛細(xì)管電泳的基木原理的基礎(chǔ)上闡述了毛細(xì)管電泳近期的應(yīng)用研究，并研究了毛細(xì)管電泳檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的研究方向。1、概述毛細(xì)管電泳(CE)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項(xiàng)分離技術(shù)，1981年Jorgenson和Lukacs,使用75um的玻璃毛細(xì)管進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)促生了該方法，是經(jīng)典電泳技術(shù)和現(xiàn)代微柱分離相結(jié)合的產(chǎn)物。它以高壓電場為張動(dòng)力，以彈性石英熔融毛細(xì)管或微流孔道為微分離通道，實(shí)現(xiàn)分析物

3、的定性、定量分析。因其分析速度快、分離效率高、操作簡便，具有高通量分析的潛力，而應(yīng)用范圍十分廣泛，它可以實(shí)現(xiàn)從無機(jī)離子、小分子、氨基酸和多肽、手性物質(zhì)到生物大分子如蛋白質(zhì)、脫氧核糖核酸(DNA),甚至單細(xì)胞水平的分析，在食品、藥物、法醫(yī)、環(huán)境、生命科學(xué)等領(lǐng)域獲得了極為廣泛的應(yīng)用。毛細(xì)管電泳按分離模式冇以下幾種：毛細(xì)管區(qū)帶電泳(capillaryzoneelectrophoresis,CZE,又稱口由溶液毛細(xì)管電泳)、毛細(xì)管凝膠電泳(cap訂larygelelectrophoresis,CGE)、毛細(xì)管等電聚焦(capillaryiso-

4、elctricfocusing,CIEF)、毛細(xì)管等速電泳(cap訂laryisotachorphoresis,CITP)、膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜(micellarelectrokineticcapillarychromatography,MECC)毛細(xì)管電色譜(capillaryelectrochromatography,CEC)。此外述冇各種各樣的方式，如毛細(xì)管親和電泳(ACE)、陣列毛細(xì)管電泳(CAE)、芯片毛細(xì)管電泳(CCE)、免疫毛細(xì)管電泳(CEIA)等。下面將首先介紹毛細(xì)管電泳的基本原理、分離模式和檢測器，然后對(duì)其應(yīng)用與研究領(lǐng)域

5、進(jìn)行研究與分析，并列舉了幾個(gè)典型的應(yīng)用。2、毛細(xì)管電泳的原理2.1基本原理毛細(xì)管電泳是以高壓電場為驅(qū)動(dòng)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)分離的一類液相分離技術(shù)。CE的基本儀器裝置由毛細(xì)管、緩沖液槽、進(jìn)樣系統(tǒng)、高壓電源和檢測器組成，如圖1所示。其中毛細(xì)管是CE的關(guān)鍵部件，它由石英制成,外壁涂以聚合物以增強(qiáng)毛細(xì)管的韌性及強(qiáng)度，內(nèi)舉分為涂層和無涂層兩種。毛細(xì)管的內(nèi)徑一般是25um?lOOum,減小內(nèi)徑和增加毛細(xì)管的長度都可以提高分離效率。緩沖液槽用來盛放緩沖液。電滲流在毛細(xì)管電泳中起著非常重要的作用，而緩

6、沖液的pH值及濃度對(duì)電滲流的影響很大，并對(duì)分離度產(chǎn)生非常重要的影響?？谇癈E主要的進(jìn)樣方式有壓差進(jìn)樣和電動(dòng)進(jìn)樣。CE可以配以各種類型的檢測器，如紫外檢測器、熒光檢測器、電化學(xué)檢測器等。電泳槽與電極檢測器毛細(xì)管電泳槽與電極—數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)咼壓電源圖1毛細(xì)管電泳儀的工作原理:毛細(xì)管電泳所用的石英毛細(xì)管柱，在pH>3的情況下，其內(nèi)表面帶負(fù)電，和溶液接觸時(shí)形成一雙電層。在高電壓作用下，電層屮的水合陽離子引起流體整體朝負(fù)極方向移動(dòng)的現(xiàn)彖叫電滲流。粒子在毛細(xì)管內(nèi)電解質(zhì)中的遷移速度等于電泳和電滲流(EOF)兩種速度的矢量和。止離了的運(yùn)動(dòng)方向和電滲流方向

7、一致，故最先流出；中性粒了的電泳速度為“零”，故其遷移速度相當(dāng)于電滲流速度；負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)方向與電滲流方向相反，但因電滲流速度一般都大于電泳速度，故它將在屮性粒子之后流出，從而因各種粒子遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)了分離。在外電場影響下，離子移動(dòng)的速度V為：V=peE=geU/L(1-1)(應(yīng)為電泳遷移率，單位為cm^v-^s-1,E為毛細(xì)管進(jìn)樣端至檢測窗口間電場強(qiáng)度，單位為Vcm-1,U是毛細(xì)管柱兩端施加的電壓，L是毛細(xì)管柱的總＜)毛細(xì)管電泳的分離原理是電泳遷移和電滲遷移。電泳遷移是在高壓電場下，帶電離了向相反方向移動(dòng)。電滲遷移是當(dāng)毛細(xì)管內(nèi)充滿緩

8、沖溶液時(shí)，毛細(xì)管壁上的硅輕基發(fā)生解離，生成氫離子溶解在溶液中，這樣就使毛細(xì)管壁帶上負(fù)電荷與溶液形成雙電層，在毛細(xì)管的兩端加上直流電場后，帶正電的溶液就會(huì)整體的向負(fù)極端移動(dòng)，這就形成電滲流。電滲流的速度與公式