高效毛细管电泳技术

毛细管电泳

组员：一、概述-毛细管和电泳二、毛细管电泳原理和设备三、毛细管电泳的应用四、毛细管电泳的特点五、毛细管电泳的发展前景目录一、概述-毛细管和电泳技术毛细管柱是毛细管电泳（CE）的核心部件，目前多为25-75μm之间，材料为聚四氟乙烯、玻璃和弹性石英，以石英居多。电泳：在电解质溶液中，带电离子在电场力的作用下，以不同的速度向与其所带电荷相反的电极迁移的现象。由于不同离子所带电荷及性质的不同，迁移速率不同，可实现分离。2023/5/25-+一、概述-毛细管和电泳技术电泳技术的发展1808年，Reuss（俄国）首次发现电泳现象；

1937年，Tiselius(瑞典)第一次将人血清提取的蛋白质混合液分离出白蛋白和α、β、γ球蛋白；经典电泳是在平板介质如多孔半固体或滤纸上进行分离，而毛细管电泳是在毛细管柱中完成分离。传统电泳分析：操作烦琐，分离效率低，定量困难。1981年，Jorgenson和Luckas，用75μm内径石英毛细管进行电泳分析，柱效高达40万/m，促进电泳技术发生了根本变革，迅速发展成为可与GC、HPLC相媲美的崭新的分离分析技术——高效毛细管电泳。2.1电渗现象2.2HPCE中的电渗现象2.3分离原理2.4毛细管电泳的分离模式2.5高效毛细管电泳设备二、毛细管电泳原理和设备高效毛细管电泳简称毛细管电泳，指以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一种液相分配技术。技术上采取了两项重要改进：一是采用了0.05mm内径的毛细管，大大减小了温度效应；二是采用了高达数千伏的电压，又可进一步使柱径变小，柱长增加，柱效远高于高效液相色谱；二、高效毛细管电泳EOF2.1电渗现象当固体与液体接触时，固体表面带一种电荷，则因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界面形成双电层，二者之间存在电位差。当液体两端施加电压时，就会发生液体相对于固体表面的移动，这种液体相对于固体表面的移动的现象叫电渗现象。2.2HPCE中的电渗现象石英毛细管柱，内充液pH>3时，石英毛细管壁上的硅醇基(-SiOH）电离成-SiO-（负电荷）,与之接触的缓冲液带正电，形成了双电层。在高电场的作用下，带正电荷的溶液表面及扩散层向阴极移动，故将引起柱中的溶液整体向负极移动，速度ν电渗流。2.3分离原理电场作用下，带电粒子在毛细管柱中出现：电泳现象和电渗流现象。带电粒子的迁移速度=电泳+电渗流

两种速度的矢量和；正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出；中性粒子：无电泳，受电渗流影响，在正离子后流出；负离子：两种效应方向相反，在负极最后流出；（ν电渗流>ν电泳）2023/5/25毛细管电泳根据分离机理不同，具有多种分离模式：

毛细管区带电泳（CZE）毛细管胶束电动色谱（MECC）毛细管凝胶电泳（CGE）毛细管等电聚焦（CIEF）毛细管等速电泳（CITP）毛细管电色谱（CEC）2.4毛细管电泳的分离模式毛细管电泳2.4毛细管电泳的分离模式分离模式分离依据应用范围毛细管区带电泳(CZE)分析物在自由溶液中淌度生差异可离解或离子化的化合物、手性分子(氨基酸、蛋白质、多肤、糖、DNA、药物、环境污染物等)胶束电动毛细管色谱(MECC)分析物在自由溶液中淌度的差异及其在胶束、水相间分配系数的差异中性或强疏水性化合物、核酸、多环芳烃等毛细管电色谱(CEC)分析物在毛细管内填充的固定相与水相间分配行为的差异及其在自由溶液中淌度的差异与HPLC近似毛细管凝胶电泳(CGE)分析物的分子大小与荷质比差异蛋白质、DNA等生物大分子毛细管等速电泳(CITP)分析物在电场梯度下的分布差异(移动界面)与CZE近似，也可用于电泳分离的预浓缩毛细管等电聚焦(CIEF)分析物的等电点差异蛋白质、多肽2023/5/252.5高效毛细管电泳设备2023/5/25基本装置包括一个高压支流电源、一根毛细管、一个检测器及两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液贮瓶。2.5高效毛细管电泳设备2023/5/25三、毛细管电泳的应用3.1药物分析3.2DNA分析3.3环境分析3.4食品检测3.神1药物袭分析毛细管弓电泳(C束E)因其局高效最、高魔速、瞧高灵所敏度写、高耻自动统化以沟及样鼓品和黄试剂喜耗用秃量少悬等特吨点,被广钓泛应荒用于帝药物牺的研访究和落分析桑之中。敌在手性黄药物聚拆分灿、中锋成药高制剂培、西查药复如方制绑剂及中草潜药等私药物那和制气剂的书分离冷、鉴仪定和骑分析中,均能铸显示出其独特渐的优腹势,因而捧越来越受到人梯们的重视。3.搂2历DN劣A分析DN俭A分析包捏括碱这基、焦核苷陶、核售苷酸拔、寡命核苷资酸、露引物、粉探针、网单链DN标A、双链DN锯A分析。用CE测DN弟A序列的应钩用很修多,如用短寡党核苷物酸引历物库测DN败A序列碗、高希速DN食A序列寺、毛垦细管汗阵列逆、毛慈细板价阵列桐。3.爽3环境帆分析水源是人蛇类生资存最窜重要井的环晌境资源，摄对水质义的分巾析是CE最广傻泛的印应用狭领域之一蜓。CE的工思作环震境是絮水介质僻，这喇一特肾点为酬环境搬分析旬带来极大赵方便。敏目前政，CE已经聋可以饮准确静测量绣出水盆环境迈中的渔多种多环芳烃、岸多氯怠联苯等。农药拜残留倘分析是一雀项对参复杂捷混合名物中困痕量驻组分件的分闷析技朽术,它要缸求微恩量操标作方懒法、颜灵敏相度高论、特殃异性丙强，侄而毛尘细管肆电泳拌正好蚀满足厦这些瘦要求你。毛玻细管并电泳崇对农遍药残海留的唇检测毯基本惊上主丑要集袜中在分除草俊剂范泡围，崇还可谢应用族于水贪、土赏壤和美农作行物中虹的磷背酸盐登、有移机磷辫和化吗学战翼的毒率性化米学品或的检它测。3.芦4食品捐检测食品婶添加惨剂是员用于恢改善沸食品饮的品限质、就延长井食品岔保存脆期、促便于拥食品壮加工哲和增宋强食合品营脆养成率分的博一类使化学胸合成鸟或天播然物档质。3.斤4食品惑检测CE以其找样品怜处理扛简单勺、多溉组分执同时棚测定复、及奸越来屑越低康的检啊出限,被广氧泛应割用在食品阅添加断剂的检什测中分，尤其在厨食品防腐权剂、伟食品释抗氧抬化剂扑、食铜品着御色剂甚、食团品酸味剂、侍食品木甜味肚剂、冠食品营养舒强化郊剂等供食品债添加悟剂方农面具游有重慕要意基义。3.绞4食品挽检测近年叹来，具非法幸使用揪添加洲剂的邮现象渐比较状多，挡包括辛苏丹赢红、牌瘦肉迎精、之三聚推氰胺寨等，CE同样柳可以忧应用这些青物质临的检骗测:(1睁)邓光勤辉用忍毛细廉管电迈泳安放培检丑测法富检出齐了辣拾椒粉年样品股中的苏丹必红I号。(2蒜)张辰闯凌等麻以20们m雷mo散l/浊L乳酸陷溶液取为背葡景电瞎解质浆，用移毛细杏管电陵泳-电容列耦合肢非接孟触电部导法雹检测讽了牛夹奶中套的三聚胖氰胺的含啦量。(3挎)管月作清等聚采用字毛细竹管电宏泳-电化惨学检轰测法粥同时联测定咽了肉涨制品犬中盐酸煌克伦息特罗与沙丁秩胺醇的含妄量。四、茅毛细掘管电孟泳的晨特点4.1毛细管电泳优点4.2毛细管电泳缺点1.高效效率位在1等05～1杜06片/啦m间蜂，毛浊细管涛凝胶抛电泳侮（C江GE共）效怠率可窑达1神07片/年m以枯上；2.快速几十愁秒至颗十几脑分钟信完成拍分离畅；3.微量进样移所需常的体膊积可炭小到考1µ障l，马消耗房诚体积耐在1钓～面50退nl解间；4.多模遇式可根恐据需欠要选虑用不帖同的习分离钉模式卵，且息仅需峡一台闹仪器罪；5.样品杠对象昌广从无讲机离烟子到宏整个苍细胞钟，具丘有“泄万能膊”分套析功详能或兄潜力倾；6.经济实验博消耗溉不过许几毫那升缓队冲溶腊液；7.自动CE御是目押前自痰动化释程度客最高舰的分券离方允法；8.洁净通常右使用委水溶摆液，灯对人皆对环单境无情害；4.抄1毛细脊管电美泳优推点1.栏制备搞能力稍差2.纷灵敏赔度和突线性覆范围械不如导HP喘LC3.兼仅能闯够实狗现微沿量制疫备4.下定量漠精密膛度稍甘低于肢HP臭LC4.竟2毛细命管电林泳缺胞点五、愚发展幅前景1.睁使用宰激光月诱导柳突光傅检测普器(劫LI侦F)磨、电闹化学峰检测却器(密EC脚)和扯质谱梅检测君器(干MS溪)等更加炎灵敏墓的检测盼器来代剥替紫稳外、牛二极践管阵腥列检备测器(PD芦A)等检君测器徒，来柳提高农CE下的灵么敏度则。2.蛮联用在线厕富集卧技术，不兄需要语对仪币器和央毛细府管进屈行改