2019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应

第六章电泳技术和常用电泳仪第六章电泳技术和常用电泳仪1第六章电泳技术和常用电泳仪

一、概述generalization)电泳（electrophoresis）是指带电荷的溶质或粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的现象。利用电泳现象将多组分物质分离、分析的技术叫做电泳技术（electrophoresistechnique）。可以实现电泳分离技术的仪器称之为电泳仪（electrophoresister）。

第六章电泳技术和常用电泳仪一、概述ge2第六章电泳技术和常用电泳仪

目前，电泳技术已广泛用于蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、无机离子等成份的分离和鉴定，甚至还用于细胞与病毒的研究。临床常用的电泳分析方法主要有醋酸纤维素薄膜电泳、凝胶电泳、等电聚焦电泳、双向电泳和毛细管电泳等。

第六章电泳技术和常用电泳仪目前，电泳32019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应42019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应5第一节电泳原理若将带净电荷Q的粒子放入电场，则该粒子所受到的电荷引力为：F引=EQ（6-1）在溶液中,运动粒子与溶液之间存在阻力F阻F阻=6πrηV（6-2）当F引=F阻时EQ=6πrηVV=EQ/6πrη（6-3）由上式可以看出,粒子的移动速度(泳动速度V)与电场强度(E)和粒子所带电荷量(Q)成正比,而与粒子的半径(r)及溶液的粘度(η)成反比。第一节电泳原理若将带净电荷Q的粒子放6第一节电泳原理

二、影响电泳的外界因素（一）电场强度

（二）溶液的pH值（三）溶液的离子强度（四）电渗作用（五）粒子的迁移率（六）吸附作用第一节电泳原理7影响电泳的环境因素在电场中被分离物质的泳动速度除受本身性质如所带电荷的性质和数量、分子本身的大小和形状、分子的水化程度、解离趋势、两性行为等影响外，还与其它外界环境因素有关。1电场强度的影响：电场强度是指电场中每厘米的电位降，也称电位梯度或电势梯度。电场强度对电泳的速度起着重要作用，电场强度高，带电颗粒泳动速度快，电场强度低，带电颗粒泳动速度慢。影响电泳的环境因素82溶液pH值的影响：大部分生物大分子都具有阳离子和阴离子基团，这些基团的解离常数不同，溶液的pH值决定被分离物质带电基团的解离程度，所以生物大分子的净电荷取决于环境的pH值。pH影响着生物大分子的电泳迁移率，溶液的pH值距离蛋白质的等电点pI越远，蛋白质带电性越强，泳动速度越快；pH值距离蛋白质的pI越近，蛋白质带电性越弱，泳动速度越慢。电泳时为保持pH恒定，必须采用缓冲液作为电极缓冲液。在分离蛋白质时，要选择合适pH的缓冲液，使待分离的各种蛋白质所带的电荷数量有较大差异，有利于彼此分开。2溶液pH值的影响：大部分生物大分子都具有阳离子和阴离子基93溶液离子强度的影响：溶液中的离子强度直接影响被分离物质的电动电势(

)。带电颗粒的迁移率与离子强度的平方根成反比。如果溶液的离子强度越大，电动电势越小，泳动速度越慢；如果溶液的离子强度越小，电动电势越大，泳动速度越快。高离子强度时电泳条带较细窄。一般最适合的离子强度在0.02—0.2之间。溶液离子强度的计算公式如下：I=1/2∑scz2式中，I为离子强度，s表示溶液中有s种离子，c为离子的摩尔浓度(mol/L)，z为离子价数。溶液中离子种类多，浓度大，离子价数高，则离子强度大。3溶液离子强度的影响：溶液中的离子强度直接影响被分离物质的10

4电渗的影响：固体支持物表面的电荷使支持物附近溶液分子形成偶电层，溶液在电场中向一定方向移动，即电渗现象，溶液移动的同时携带颗粒一起移动。

AB

AB115温度的影响：在凝胶电泳过程中要产生焦尔热，而热对电泳的分离效果影响很大。温度升高时，介质粘度下降，分子运动加剧，使自由扩散的速度变快，迁移率增加。6介质的影响：介质的交联度直接影响分离效果，介质的纯度影响聚胶效果，介质的非特异性吸附会增大电渗。5温度的影响：在凝胶电泳过程中要产生焦尔热，而热对电泳的分12第二节常用电泳技术和电泳方法一、电泳技术的分类（一）根据工作原理的不同：可分为移界电泳、区带电泳、等速电泳、等电聚焦电泳、免疫电泳等。

第二节常用电泳技术和电泳方法一、电泳技术的分类13按分离原理分类(1)区带电泳(zoneelectrophoresis，ZEP)：是在半固相或胶状介质上加一个点或一薄层样品溶液，然后在介质上加电场，带电颗粒在支持介质上或支持介质内迁移，在电泳过程中，不同的离子成分在均一的缓冲液系统中分离成独立的区带(图3-2a)，这是当前应用最广泛的电泳技术。按分离原理分类14(2)移界电泳(movingboundaryelectrophoresis，MBEP)：是把电场加在生物大分子溶液和缓冲溶液之间的界面上，带电颗粒的移动速度通过光学方法观察界面的移动来测定(图3-2b)。(3)稳态电泳(steadystateelectrophoresis)：带电颗粒在电场作用下电迁移一定时间后达到一个稳定状态，此后，电泳条带的宽度不随时间的变化而变化，如等速电泳(isotachophoresis，ITP)、等电聚焦电泳(isoelectricfocusing，IEF)(图2c、2d)。(2)移界电泳(movingboundaryelectr15abcd图3-2各种电泳分离原理示意图a区带电泳b移界电泳c等速电泳d等电聚焦a16第二节常用电泳技术和电泳方法（二）根据有无固体支持物可分为：自由电泳和支持物电泳（三）根据支持载体的位置或形状可分成：水平电泳、垂直电泳、板状电泳、柱状电泳、U型管电泳、倒V字形电泳、毛细管电泳等。（四）根据支持物的特点又可分为：①无阻滞支持物电泳。②高密度的凝胶电泳。（五）根据电源控制的不同，一般可分为以下3类：1.恒压电泳;2.恒流电泳;3.恒功率电泳。第二节常用电泳技术和电泳方法（二）根据有无固体支持物可分为17第二节常用电泳技术和电泳方法（六）根据自动化程度的不同，可分为半自动和全自动型。（七）根据其功能的不同，可分为制备型、分析型、转移型、浓缩型等。（八）根据用法的类型可分为：双向电泳、交叉电泳、连续纸电泳、电泳－层析相结合技术等。（九）根据不同的使用目的可分为：核酸电泳、血清蛋白电泳、制备电泳、DNA测序电泳等。第二节常用电泳技术和电泳方法（六）根据自动化程度的不同18第二节常用电泳技术和电泳方法二、电泳方法简介

（一）纸电泳指用滤纸作为支持载体的电泳方法。是最早使用的区带电泳。

06-02平卧式电泳槽装置示意图将滤纸条水平地架设在两个装有缓冲溶液的容器之间，样品点于滤纸中央。当滤纸条被缓冲液润湿后，再盖上绝缘密封罩，即可由电泳电源输入直流电压（100V～1000V）进行电泳。

第二节常用电泳技术和电泳方法二、电泳方法简介19第二节常用电泳技术和电泳方法（二）醋酸纤维素薄膜电泳电泳时经过膜的预处理、加样、电泳、染色、脱色与透明即可得到满意的分离效果。此电泳的特点是分离速度快、电泳时间短、样品用量少。因此特别适合于病理情况下微量异常蛋白的检测。

06-03血清蛋白的电泳图谱

第二节常用电泳技术和电泳方法（二）醋酸纤维素薄膜电泳020第二节常用电泳技术和电泳方法（三）凝胶电泳

由区带电泳中派生出一种用凝胶物质作支持物进行电泳的方式，被称为凝胶电泳。普通的凝胶电泳在板上进行，以凝胶作为介质。电泳中常用的凝胶为葡聚糖、交联聚丙烯酰胺和琼脂糖。它具有机械强度好、弹性大、透明、化学稳定性高、无电渗作用、设备简单、样品量小

(1～100μg）、分辨率高等优点。

06-04凝胶电泳图第二节常用电泳技术和电泳方法（三）凝胶电泳021Bis将单体长链间连成网状结构：Bis将单体长链间连成网状结构：22第二节常用电泳技术和电泳方法（四）等电聚焦电泳1．等电聚焦电泳过程

一种利用有pH值梯度的介质，分离等电点不同的蛋白质的电泳技术。

将等电点不同的蛋白质混合物加入有pH值梯度的凝胶介质中，在电场内经过一段时间后，各组分将分别聚焦在各自等电点相应的pH值位置上，最后，样品的各组分在各自的等电点聚焦成一条清晰而稳定的窄带。

06-05净电荷与PH的关系曲线

第二节常用电泳技术和电泳方法（四）等电聚焦电泳将等23第二节常用电泳技术和电泳方法2．等电聚焦电泳的特点①使用两性载体电解质，在电极之间形成稳定、连续、线性的pH梯度；②由于“聚焦效应”，即使很小的样品也能获得清晰、鲜明的区带界面；③电泳速度快;④分辨率高;⑤加入样品的位置可任意选择；⑥可用于测定蛋白质类物质的等电点;⑦适用于中、大分子量（如蛋白质、肽类、同工酶等）生物组分的分离分析。第二节常用电泳技术和电泳方法2．等电聚焦电泳的特24第二节常用电泳技术和电泳方法（五）等速电泳采用两种不同浓度的电解质组成，一种为前导电解质，充满整个毛细管柱；另一种为尾随电解质，置于一端的电泳槽中。前导电解质的迁移率高于任何样品组分，后者则低于任何样品组分，被分离的组分按其不同的迁移率夹在中间，在强电场的作用下，各被分离组分在前导电解质与尾随电解质之间的空隙中移动，实现分离。06-06

等速电泳示意图

第二节常用电泳技术和电泳方法（五）等速电泳采用两种不同25第二节常用电泳技术和电泳方法（六）双向凝胶电泳（二维电泳）第一向采用等电聚焦根据复杂的蛋白质成分中各个蛋白质的PI的不同，将蛋白质进行分离。第二向采用了十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS）就是按蛋白质分子量的大小使其在垂直方向进行分离。其结果不再是条带状，而是呈现为斑点状。第二节常用电泳技术和电泳方法（六）双向凝胶电泳（二维电泳）26第二节常用电泳技术和电泳方法胶性PH9中电加解入质了溶双液

PH3加上电场后建立稳定PH梯度蛋白质溶液加入，建立电场染色后，蛋白质因PI值不同，沿PH梯度分离开第一向等电聚焦PI逐渐降低等电聚焦胶放在SDS－聚丙烯酰胺凝胶上

第二向SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分子量逐渐降低PI逐渐降低

06-07双向凝胶电泳示意图第二节常用电泳技术和电泳方法胶性PH9加上电场27第二节常用电泳技术和电泳方法(七）免疫电泳

免疫电泳是琼脂平板电泳和双相免疫扩散两种方法的结合。将抗原样品在琼脂平板上先进行电泳，使其中的各种成分因电泳迁移率的不同而彼此分开，然后加入抗体做双相免疫扩散，把已分离的各抗原成分与抗体在琼脂中扩散而相遇，在二者比例适当的地方，形成肉眼可见的沉淀弧。第二节常用电泳技术和电泳方法(七）免疫电泳28第三节常用电泳设备的基本结构及技术指标一、常用电泳设备的基本结构（一）电泳电源（二）电泳槽（三）附加装置06-08平卧式电泳槽装置示意图第三节常用电泳设备的基本结构及技术指标一、常用电泳设备29从第一台商品自由移界电泳系统的问世以后，近50年来电泳仪器的发展迅猛，尤其是随着凝胶电泳技术的成熟及广泛应用，各种类型的凝胶电泳装置层出不穷，使电泳技术得以迅速发展。凝胶电泳仪作为实验室的常规小型仪器，种类很多。随着科学技术的不断发展，电泳仪器的分析对象也越来越专门化，分辨率越来越高，操作越来越简单，性能越来越稳定。凝胶电泳系统主要包括电泳仪、电泳槽及附属设备三大类。从第一台商品自由移界电泳系统的问世以后，近50年来电泳仪器的30电泳仪：根据电泳仪的电压设计范围可将其分为三类：(1)常压电泳仪(600V)：用于净电荷和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳；(2)高压电泳仪(3000V)：用于载体两性电解质等电聚焦电泳和DNA测序；(3)超高压电泳仪(30000-50000V)：用于毛细管电泳。电泳仪：312019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应32

电泳槽：根据电泳种类不同，对电泳槽的设计也不一样。电泳槽主要有自由界面电泳槽、管状电泳槽、板式电泳槽。(1)自由界面电泳槽Tiselius设计的自由界面电泳槽（图3-3）是一个U形玻璃管，在U形管下部放待分离的蛋白溶液，管臂联接到电极上，在电场的作用下，缓冲系统中蛋白质界面的移动可用光学系统“纹影法(schlieren)”照相，得到电泳图谱。这种电泳槽目前已不使用。90年代初发展起来的高效毛细管电泳就是根据自由界面电泳槽的原理而设计的。电泳槽：33电极电极U形管3Tiselius自由界面电泳装置示意图电极电极U形管34(2)管状电泳槽50年代末商品圆盘电泳槽问世。圆盘电泳槽有上下两个电泳槽和带有铂金电极的盖，上电泳槽具有若干个孔，可插电泳管。将丙烯酰胺凝胶贮液装在玻璃管内，凝胶在电泳管中聚合成柱状胶条，样品经电泳分离，蛋白区带染色后呈圆盘状，因而称圆盘电泳(discelectrophoresis)。(2)管状电泳槽35圆盘电泳槽

36(3)板状电泳槽板状电泳槽是目前使用最多的电泳槽，是将凝胶灌装在两块平行的玻璃板中间，因而称板状电泳(slabelectrophoresis)。板状电泳的最大优点是包括标准相对分子质量蛋白在内的多个样品可在同一块凝胶上在相同的条件下进行电泳，便于利用各种鉴定方法，直接比较各样品的区带，保证结果的准确可靠；还可进行双向电泳。另外，板胶电泳时产生的热量容易消散，凝胶电泳结果便于照相和制成干胶。板状电泳槽有垂直板电泳槽和水平板电泳槽。(3)板状电泳槽37垂板电泳槽垂板电泳槽38转移电泳槽转移电泳槽39平板电泳槽平板电泳槽40双向电泳槽双向电泳槽414.3附属设备随着电泳技术的发展，电泳技术的种类逐渐增加，凝胶电泳在制胶、电泳系统的冷却、凝胶染色及结果分析等方面手段日趋完善，科学家们研制出各种电泳附属设备，如梯度混合仪、外循环恒温系统、脱色仪、凝胶干燥系统、凝胶扫描仪、凝胶成像仪等。4.3附属设备422019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应432019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应44第三节常用电泳设备的基本结构及技术指标二、电泳仪的主要技术指标1．输出电压8．连续工作时间2．输出电流9．保护措施3．输出功率10．显示方式4．电压稳定度11．定时方式5．电流稳定度12．电源电压6．功率稳定度13．电源频率7．输出组数14．功耗

第三节常用电泳设备的基本结构及技术指标二、电泳仪的主要45琼脂糖凝胶电泳步骤：

1.缓冲液的制备：

常用TAE或TBE，PH值在6—9之间。无论哪种都含EDTA，可去除二价金属离子。琼脂糖凝胶电泳步骤：

1.缓冲液的制备：462.琼脂糖胶板的制备1）取一定量的琼脂糖放入三角瓶中，加入电泳缓冲液配制成一定浓度的琼脂糖溶液（如基因组DNA：0.8%；PCR产物1.2%）。2）选择凝胶盘放入制胶架中，选好梳子插在制胶架上。3）加热煮沸使溶液澄清，冷却至60℃加入10mg/mlEB，摇匀后到入制胶架中。4）室温放置30—40分钟待凝胶聚合后，轻轻拔掉梳子（注意：先拔一侧，否则垂直拔除产生真空导致部分凝胶带出）。2.琼脂糖胶板的制备473.在两边槽中加入电泳缓冲液，使凝胶全部被浸没，液面应高出胶面1mm。4.在梳井内加样，注意避免引入气泡。5.盖好上盖，接通电泳仪。6.根据实际情况选择适宜的电压即可电泳。长胶需较高电压，但是采用高电压所需电泳时间较短，发热高，分辨率低，适合筛选阳品或检查样品纯度。反之，低电压，发热少，分辨率高，但费时。7.电泳实验结束后，先关闭电泳仪；随之拔除电源线，然后打开电泳槽上盖，取出凝胶托盘。3.在两边槽中加入电泳缓冲液，使凝胶全部被浸没，液面应高出胶48毛细管电泳是带电粒子在电场力的驱动下，在毛细管中按其淌度或和分配系数不同进行高效、快速分离的电泳新技术，也称为高效毛细管电泳。

毛细管电泳是带电粒子在电场力的驱动下，在毛细管中按其淌度或和4920世纪30－40年代蒂塞利乌斯(A.W.K.Tiselius）建立了移动界面电泳，将电泳发展成分离技术获得1948年诺贝尔化学奖

1981年J.W.Jorgenson,K.D.Lukacs实验上和理论上为毛细管电泳的发展奠定了基础。上一世纪后二十多年分析化学领域中发展最迅速的分离分析方法。

20世纪30－40年代501毛细管电泳的原理2分离模式3进样与检测4毛细管电泳的应用1毛细管电泳的原理51第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式06-09毛细管电泳仪装置示意图

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式06-052第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式三、毛细管电泳的特点1.高灵敏度2.高速度3.高分辨率4.样品少5.自动化程度高6.应用范围广

06-10

英特雷勃——全自动电泳仪第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式三、毛细管电泳的特53第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式一、毛细管电泳的相关概念1.电场强度（ElectricFieldStrength）2.电泳淌度(ElectrophoreticMobility)3.迁移时间（MigrationTime）4.电泳速度(ElectrophoreticVelocity)5.电渗流（ElectroosmoticFlow，EOF）6.焦耳热（JouleHeating）

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式一、毛细管电泳的相54第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式二、毛细管电泳的基本工作原理溶液中的带电粒子以高压电场为驱动力，沿毛细管通道，以不同速度向与其所带电荷相反的电极方向迁移，并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。第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式二、毛细55第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

电泳是指在电场作用下，溶液中的带电粒子作定向移动的现象。电渗是指在电场作用下，毛细管或固相多孔物质内液体沿固体表面移动的现象。第22章毛细管电泳56第22章

毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

电泳行为与特性使用淌度描述

即单位场强(E)下离子的平均电泳速度υ

μep=υ/E实验中，只发生电泳时有效淌度μef=υef﹒

(L/V)=(

l/tm)﹒(L/V)

毛细管有效长度迁移时间毛细管总长度电压第22章毛细管电泳57第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

电渗与固液界面的双电层有着密切的关系在毛细管壁双电层的扩散层中的阳离子，相对于毛细管壁的负电荷表面，形成一个圆筒形的阳离子鞘，在电场作用下，溶剂化了的阳离子，沿滑动面与紧密层作相对运动，携带着溶剂一起向阴极迁移，便形成了电渗流（electroosmoticflow,EOF）。第22章毛细管电泳58固液两相间的总电势-热力学电势-φ0Zeta电势-ζ

固液两相间的总电势-热力学电势-φ0Zeta电势-ζ59第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

电渗流的流型特点电渗流HPLC塞流层流

第22章毛细管电泳60第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

电渗流的表示电渗流的大小可用淌度(μeo)或电渗流系数表示

μeo=υeo/E=l/(teo﹒E)电渗流速度毛细管有效长度

电渗流流出时间

电场强度第22章毛细管电泳61第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

电渗流的意义电泳过程中，伴随着电渗现象电渗流的速度比电泳速度快5－7倍利用电渗流可将正、负离子或中性分子一起向同一方向，产生差速迁移，在一次电泳操作中同时完成正、负离子的分离分析电渗流是毛细管电泳分离的重要参数控制电渗流的大小和方向，可提高毛细管电泳分离的效率、重现性、分离度。

分情况而论第22章毛细管电泳62第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

2电泳和电渗

改变电渗流的方法改变外加径向电场改变缓冲液成分和浓度Zeta电势改变缓冲液pH加入添加剂改变温度

粘度

盐-离子强度表面活性剂µeo正比于Zeta电势和介质的介电常数反比于介质的黏度Zeta电势正比于双电层厚度和界面有效电荷密度反比于介质的介电常数第22章毛细管电泳63第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

4区带宽度及其展宽因素

区带宽度展宽因素

焦耳热流型电泳扩散毛细管壁对组分的吸附

第22章毛细管电泳64焦耳热

细内径（<100µm），粗外径的毛细管柱

温度轮廓黏度轮廓速度轮廓第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

4区带宽度及其展宽因素

焦耳热温度轮廓黏度轮廓速度轮廓65进样

试样导入毛细管柱时，总有一定的试样区带长度。细内径的毛细管柱时，进样操作的要求更为严格。

一般进样区带控制在柱长的1%电泳扩散

试样区带中的缓冲溶液浓度或电阻率与毛细管其它地方的浓度或电阻率不相等时，因两个区域电场强度的差异，而引起区带电分散。D值低的物质展宽程度小。

第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

4区带宽度及其展宽因素

进样第22章毛细管电泳66毛细管壁对组分的吸附

电泳峰拖尾或变形，甚至消失。抑制吸附作用常用的方法有：●使用极端pH条件●加入中性盐或两性离子化合物●对毛细管内壁进行涂层处理

第22章毛细管电泳22－1毛细管电泳的原理

4区带宽度及其展宽因素

毛细管壁对组分的吸附第22章毛细管电泳67第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式四、毛细管电泳的分离模式（一）毛细管区带电泳

它是通过在充满电解质溶液的毛细管中，不同质荷比大小的组分在电场的作用下，依迁移速度的不同而进行分离的。根据组分的迁移时间进行定性，根据电泳峰的峰面积或峰高进行定量分析。

06-11毛细血管区带电泳原理图

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式四、毛细管电泳的分682019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应69第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（二）毛细管凝胶电泳将板上的凝胶移到毛细管中作支持物进行的电泳。凝胶具有多孔性，起类似分子筛的作用，能根据待测组分的质荷比和分子体积的不同而进行分离。适用于分离、测定肽类、蛋白质、DNA类物质的分离。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（二）毛细管凝胶电702019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应71毛细管凝胶电泳综合了电泳技术和平板凝胶电泳的优点:电泳峰尖锐，柱效极高短柱上实现极好的分离试样容量为10－12g主要缺点:制备柱较困难，寿命较短已成为分离分析生物大分子如蛋白质、多肽、核酸、DNA等强有力的工具。例应用CGE分离与激光诱导荧光检测相结合，用于DNA序列快速分析。第22章毛细管电泳22－2分离模式

3毛细管凝胶电泳毛细管凝胶电泳综合了电泳技术和平板凝胶电泳的优点:第22章72第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（三）毛细管胶束电动色谱(MECC)使MECC系统中存在两个相：流动的水相和起到固定相作用的胶束相。在含有胶束的流动相中，溶质在“水相”和“胶束相”(准固定相)之间进行分配，即使是中性溶质，因其本身疏水性不同，在二者之间的分配也会有差异，疏水性强的溶质在“胶束相”中停留时间长，迁移速度就慢。反之，亲水性强的溶质迁移速度就快，最终中性溶质将依其疏水性不同而得以分离。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（三）毛细管胶束电73第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式06-12毛细管胶束电动色谱原理图第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式06-12毛细管胶742019高中化学-第二章-化学反应与能量-第三节-化学反应75胶束电动色谱的应用特点:使毛细管电泳不仅能分离离子化合物，而且还能分离中性化合物.比高效液相色谱更为高效.

HPLC分离柱效为5000－25000理论板数/mMEKC可达到50000－500000理论板数/m比高效液相色谱更为高速.MEKC分离时间通常小于30min，但达到相仿效率的毛细管LC，需要更长的时间。

胶束电动色谱的应用特点:76第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（四）毛细管等电聚焦电泳不同等电点的分子分别聚集在不同的位置上，不作迁移而彼此分离，这就是等电聚焦分离过程。毛细管的等电聚焦是在毛细管内实现的等电聚焦过程，具有极高的分辨率，通常可以分离等电点差异小于0.01pH单位的两种蛋白质，例如肽类、蛋白质的分离。第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（四）毛细管等电聚77方法:

进样－等电聚焦－检测先将脱盐的试样（蛋白质）以≥1％的浓度与两性电解质溶液混合，用压力进样充入毛细管柱(阳极端)，置于阳极电解质溶液如H3PO4中，检测端为阴极端，置于阴极电解质如NaOH中。施加电压，进行电泳实验。两性电解质离子形成pH的位置梯度，而蛋白质在迁移时会在其等电点的pH区域内停止移动。这样pI不同的蛋白质各组分会在毛细管内很窄的不同pH区域内聚焦.在阳、阴极电解液中加入盐如NaCI或NaOH,破坏pH梯度，使各组分蛋白质重新带电，在电场力作用下发生迁移、检测，使不同组分的蛋白质得到分离。第22章毛细管电泳22－2分离模式

5毛细管等电聚焦方法:进样－等电聚焦－检测第22章毛细管电78特点:等电聚焦实际上也是一个试样浓缩过程，这一过程可用于浓缩试样组分。具有极高的分辩率，可以分离等电点相差0.01pH的两种蛋白质.注意:电渗流的存在会破坏聚焦区带的稳定

第22章毛细管电泳22－2分离模式

5毛细管等电聚焦特点:第22章毛细管电泳79第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（五）毛细管等速电泳毛细管内首先导入具有比被分离各组分高电泳淌度的前导电解质，然后进样，随后再导入比各分离组份低电泳淌度的尾随电解质，在强电场的作用下，各被分离组分在前导电解质与尾随电解质之间的空隙中发生分离。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（五）毛细管等速电80第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（六）毛细管电色谱它包含了电泳和色谱两种机制，是在毛细管中填充或在毛细管壁上键合（或涂壁）固定相，从而构成毛细管色谱柱，依靠电渗流推动流动相，携带样品迁移，根据样品分子的质荷比、分子尺寸及分配系数的差别而分离。

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CEC-加压毛细管电色谱仪第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（六）毛细管电81第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式五、毛细管电泳仪的基本结构毛细管电泳仪的结构并不复杂，主要有高压源、毛细管柱、检测器，以及两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液槽。

（一）毛细管柱（二）检测器（三）毛细管电泳法的进样技术

06-14毛细管电泳仪第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式五、毛细管电泳仪的82第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式

六、常用各种电泳仪简介（一）稳压稳流电泳仪稳压稳流电泳仪是中压电泳仪。其输出电压的调节范围为0V～600V、输出电流为0mA～100mA。该机工作稳定性好、调节范围宽，并设有完善的短路保护电路和过流保护电路，是目前国内中、低压电泳实验中应用最广泛的电泳仪之一。

06-15稳压稳流电泳仪第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式六、常用各种电83第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（二）全自动醋纤膜电泳仪全自动醋纤膜电泳仪为全自动电泳仪，有可见光单系统，使用醋酸纤维薄膜电泳片，优点为自动化程度高。只需将样品、试剂、电泳片放好，人员可离机完成实验并得到结果。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（二）全自动醋纤膜84第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（三）全自动荧光/可见光双系统电泳仪全自动荧光/可见光双系统电泳仪为全自动电泳仪，具有荧光/可见光双系统，在使用荧光试剂项目如CK、LD同工酶时为全自动。只需将样品、试剂、琼脂糖凝胶电泳胶片放好后，操作人员可离机完成实验并得到结果。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（三）全自动荧光/85第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（四）全自动琼脂糖电泳仪全自动电泳仪，有可见光单系统，使用琼脂糖凝胶电泳胶片，优点为灵敏度高，可适用于低浓度蛋白检验。该仪器自动化程度较差，当电泳结束和染色脱色完成后，工作人员必须将电泳片由机器中取出。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（四）全自动琼脂糖86第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（五）双向电泳及双向电泳-液相色谱-质谱联用双向电泳是将样品进行电泳后，在它的直角方向再进行一次电泳。双向电泳第一向为等电聚焦，第二向为梯度SDS电泳。样品经过电荷与质量两次分离后可得到分子的等电点、分子量等信息。这是目前所有电泳技术中分辨率最高，信息量最多的技术，已成为分析复杂蛋白混合物的基本工具。

第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（五）双向电泳及双87第四节毛细管电泳的基本结构和分离模式（六）高效毛细管电泳及高效毛细管电泳-质谱联用高效毛细管电泳是以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为推动力，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电泳分离分析方法。高效毛细管电泳是一种