毛细管等速电泳

1、毛细管等速电泳第1页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四等速电泳所要求的条件: 1. 特殊的电解质系统: 在毛细管等速电泳中, 用有效淌度比样品中任何离子的有效淌度都大, 并具有一定缓冲能力的离子作为前导电解质 ( leading electrolyte ), 加入到末端 (检测端) 电解槽和毛细管中, 用有效淌度比样品中任何离子的有效淌度都小, 并具有一定缓冲能力的离子作为尾随电解质 ( terminating electrolyte ) 加入起始端电解槽中. 样品加在前导电解质和尾随电解质之间. 系统中要加入对离子, 以满足电中性的要求. 第2页，共23页，2022年，5

2、月20日，7点26分，星期四区带电泳和等速电泳使用的电解质溶液的不同在区带电泳中，整个系统都用同一种电解质充满，这种电解质被称为背景电解质或支持电解质。它运载电流并有一定的缓冲能力。在等速电泳中，不加入这样的背景电解质。第3页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四2. 背景电流要小到足以克服区带电泳效应在毛细管等速电泳中, 由于没有一个背景电解质支持电流 (毛细管等速电泳要求溶剂的自身电导可以忽略不计 ), 各区带互相连接. 第4页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四第5页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四毛细管等速电泳一般用恒流操作模式.

3、分离开始后, 在电压的作用下, 各组分由于淌度的不同被分离. 系统通电后, 样品中迁移速度最大的离子运动最快, 但慢于前导电解质. 迁移速度最小的离子运动最慢, 但快于尾随电解质, 具有不同淌度的离子得到分离。 恒稳态时所有区带具有相同的移动速度.第6页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四假定有区带 L， A， B， C， T， 则各区带的移动速度为：v L = v A = v B = v C = v T或： L E L = A E A = B E B = C E C = T E T式中，有效淌度， E，电场强度第7页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四 L

4、 E L = A E A = B E B = C E C = T E T由于 L A B C T ，所以有: E L E A E B E C E T 各区带的电场强度不同。前导电解质区带的电场强度最小。第8页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四毛细管等速电泳的特点1. 自锐化效应 ：若某一区带的离子进入前一区带， 由于电场强度变小而减速，由若进入到下区带，由于电场强度变大而加速， 都退回到原区带, 结果导致各区带形成鲜明的界面.第9页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四2. 浓度特征第10页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四对于含有阴离子

5、A1的区带和含有阴离子B2的区带，假定区带的配对离子分别为Q1和Q2. 根据电中和原理，区带中的阳离子数和阴离子数必须相等，因此，CA, 1 = CQ, 1和 CB, 2 = CQ, 2，第11页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四在等速电泳中， I = 相同值 （电流值在各处相同）， 而两区带速度相等： v1= v2 或， mA E1 = mB E2可变为： E1 / E2= mB / mA根据欧姆定律，I = E1 l1= E2l2(l 为电导)，第12页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四电导取决与溶质有效淌度和浓度: = ( Ci i + Cp p

6、) F式中, - 电导; F 法拉第常数; Ci 和 Cp 分别为样品和对离子浓度; i 和 p 分别为样品和对离子淌度.第13页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四每个区带的电导可写为：l1= CA, 1 mAF + CQ, 1 m Q F = CA, 1F (mA+ mQ )，l2= C B, 2 mB F + CQ, 2 mQ F = C B, 2F (mB + mQ ), CA, 1 与 CQ, 1 相等， C B2,与 CQ, 2相等第14页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四在等速电泳中， I = 常数(不同区带电流相同），I = E l， 所以

7、E1 l1= E2l2 ,E1 CA, 1F (mA+ mQ ) = E2 C B, 2F (mB + mQ ) 第15页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四将上式变化，得到：第16页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四因为，E1 / E2= mB / mA， 所以，第17页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四任意区带的组分浓度Ci 与前导离子浓度CL 和有关离子的有效淌度有关. 对特定分析, 各区带浓度为一定值, 并和前导离子的浓度有关, 与样品原始浓度无关. 区带长度反映了进样量的大小, 构成定量的根据. 第18页，共23页，2022年

8、，5月20日，7点26分，星期四3. 电导, 电位梯度和温度特征第19页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四电导取决与有效淌度和浓度: = ( Ci i + Cp p ) F式中, - 电导率; F 法拉第常数; Ci 和 Cp 分别为样品和对离子浓度; i 和 p 分别为样品和对离子淌度. 由于各区带浓度基本相同, 而离子淌度依次递减, 所以电导呈阶梯递减, 电阻呈阶梯上升. 第20页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四电场强度和温度与区带电阻成正比 : E I R, T I 2 R, 在恒电流操作的毛细管等速电泳中,电阻呈阶梯上升. E, T 也呈阶梯上升. 第21页，共23页，2022年，5月20日，7点26分，星期四由于等速电泳具有浓缩痕量组分的