高效毛细管电泳

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1、高效毛细管电泳（HPCE）的基本原理高效毛细管电泳（highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE）是近年來发展起來的种分离、分析技术，它是凝胶电泳技术的发展，是高效液相色谱分析的补充。该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋口质、核酸等。可用于分析多种体液样木如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等，HPLC分析鬲效、快速、微量。电泳迁移不同分子所带电荷性质、多少不同，形状、人小各界。一定电解质及PH的缓冲液或其它溶液内，受电场作用，样木中各组分按一定速度迁移，从而形成电泳。电泳迁移速度（v）可用下式表示：v=

2、uE其中E为电场强度（E=V/L,V为屯压，L为毛细管总长度）。u为电泳淌度。电渗迁移电渗迁移指在电场作川下溶液相对于带电管壁移动的现象。特殊结构的熔合硅毛细管管壁通常在水溶液中带负电荷，在电压作用下溶液整体向负极移动，形成电渗流。带电微粒在毛细管内实际移动的速度为电泳流和电渗流的矢鼠和。分离分析类型根据其分离样本的原理设计不同主耍分为以下儿种类型：①毛细管区带电泳（capillaryzoneelectrophoresis,CZE）:②毛细管等速电泳（capillarychromatography,CITP）:③毛细管胶速电动色谱（micellerelec

3、trokineticcapillarychromatography,MECC）:④毛细管凝胶电泳（capillarygelelectrophoresis,CGE）；⑤毛细管等电聚焦（capillaryisoelectricfocusing,CIEF）。毛细管区帯电泳（CZE）为HPCE的基木操作模式，一般采用磷酸盐或硼酸盐缓冲液，实验条件包括缓冲液浓度、PII值、电压、温度、改性剂（乙悄、甲醇等），用于对带电物质（药物、蛋白质、肽类等）分离分析，对于中性物质无法实现分离。毛细管胶束电动色谱（MECC）为一种基于胶束增溶和电动迁移的新型液体色谱，在缓冲液中加

4、入离子型农面活性剂作为胶束剂，利用溶质分子在水相和胶束相分配的差异进行分离，拓宽了CZE的应用范围，适合于屮性物质的分离，亦可区别手性化合物，可用于氨基酸、肽类、小分了物质、手性物质、药物样品及体液样品的分析。毛细管等速电泳（CITP）采用先导电解质和后继电解质，构成不连续缓冲体系，基于溶质的电泳淌度寿异进行分离，常用于离子型物质（如冇机酸），并因适用较人内径的毛细管而可用丁•微制备，但本法空间分辨率较差。毛细管等电聚焦电泳（CIEF）用丁•具兼性离子的样品（蛋口质、肽类），等电点仅差0.001可分离的物质。毛细管凝胶电泳（CGE）依据大分子物质的分子量大

5、小进行分离，主要用于蛋白质、核昔酸片段的分离。此外，还有毛细管电色谱（CEC）及非水毛细管电泳（CNACE）,用于水溶性差的物质和水中难进行反应的分析研究。日前CZE和MECC用得较多，本文以这两种方法为例來说明HPLC的原理。CZE的基本原理HPLC选用的毛细管一般内径约为5Opm（20〜200pm）,外径为375pm,冇效长度为50cm（7〜10Ocm）。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中，同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极，该电使得分析样品沿毛细管迁移，当分离样品通过检测器时，可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样（低电压）或流

6、体力学进样（压力或抽吸）两种方式。在毛细管电泳系统中，带电溶质在电场作用下发生定向迁移，其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在髙电压作用下，双电层小的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现彖；电泳是指在电解质溶液中，带电粒了在电场作川下，以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度山其所带电荷数和分子最大小决定，另外还受缓冲液的组成、性质、PH值等多种因索影响。帯正电荷的纽份沿毛细管壁形成冇机双层向负极移动，带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域，在电场作用下向正极移动。与此同时，缓冲液的电渗流向负极移动，其作

7、用超过电泳，最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。MECC的基本原理MECC是在CZE基础上使用农而活性剂來充半胶束和，以胶束增溶作为分配原理，溶质在水相、胶束和中的分配系数不同，在电场作川下，毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳，使胶束和水相有不同的迁移速度，同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配，在电渗流和这种分配过程的双雨作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结介，适介同时分离分析中性和带电的样品分子§5.9.3高效毛细管电泳的特点与应用一、特点仃)高分辨率：理论塔板数高达数百力块，甚至数千力块。(2)高灵敏度：可检测出低至10

8、2,mol/L浓度的物质。⑶高分析速度：可在3分钟内分离30种阴离