《仪器分析》课程教学讲义（PPT课件）第十一章 高效毛细管电泳分析 第4节高效毛细管电泳分离模式

第十一章 一、毛细管区带电泳(CZE) capillary zone electrophoresis 高效毛细管电泳 二、毛细管凝胶电泳(C☑E) 分析法 capillary gel electrophoresis high performance capillary 三、胶束电动毛细管色谱 electrophoresis,HPCE micelle electrokinetic capillary electrophoresis 第四节 四、毛细管等电聚焦(CEF) 高效毛细管电泳 capillary isoelectric focusing 分离模式 五、毛细管等速电泳 capillary isotachophoresis separate types of HPCE 下一页 2024/9/28

2024/9/28 第十一章 高效毛细管电泳 分析法 一、毛细管区带电泳(CZE) capillary zone electrophoresis 二、毛细管凝胶电泳(CZE) capillary gel electrophoresis 三、胶束电动毛细管色谱 micelle electrokinetic capillary electrophoresis 四、毛细管等电聚焦(CIEF) capillary isoelectric focusing 五、毛细管等速电泳 capillary isotachophoresis 第四节 高效毛细管电泳 分离模式 high performance capillary electrophoresis,HPCE separate types of HPCE

分离类型 八种分离类型，介绍常用的几种； 根据试样性质不同，采用不同的分离类型； 每种机理的选择性不同； 毛细营区带电泳 胶束电动 2024/9/28

2024/9/28 分离类型 八种分离类型，介绍常用的几种； 根据试样性质不同，采用不同的分离类型； 每种机理的选择性不同；

、 毛细管区带电泳 capillary zone electrophoresis CZE 带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的矢量和。 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：无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流 出； 阴离子：两种效应的运动方向 相反； Y电渗流〉V电泳时，阴离子在 负极最后流出，在这种情况下，不但 可以按类分离，同种类离子由于差 速迁移被相互分离。 毛细营区米电冰 最基本、应用广的分离模式； 2024/9/28

2024/9/28 一、毛细管区带电泳 capillary zone electrophoresis ，CZE 带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的矢量和。 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：无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流 出； 阴离子：两种效应的运动方向 相反；ν电渗流 >ν电泳时,阴离子在 负极最后流出,在这种情况下,不但 可以按类分离,同种类离子由于差 速迁移被相互分离。 最基本、应用广的分离模式；

二、毛细管凝胶电泳 capillary gel electrophoresis CGE 将聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶。 其具有多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小分 离。能够有效减小组分扩散，所得峰型尖锐，分离效率高。 蛋白质、DNA等的电荷/质量比与分子大小无关，CZE模 式很难分离，采用CGE能获得良好分离，DAN排序的重要手段。 特点：抗对流性好，散热性好，分离度极高。 无胶筛分技术：采用低粘度的线性聚合物溶液代替高粘 度交联聚丙烯酰胺。柱便宜、易制备。 2024/9/28

2024/9/28 二、毛细管凝胶电泳 capillary gel electrophoresis ，CGE 将聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶。 其具有多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小分 离。能够有效减小组分扩散，所得峰型尖锐，分离效率高。 蛋白质、DNA等的电荷/质量比与分子大小无关，CZE模 式很难分离，采用CGE能获得良好分离，DAN排序的重要手段。 特点：抗对流性好，散热性好，分离度极高。 无胶筛分技术：采用低粘度的线性聚合物溶液代替高粘 度交联聚丙烯酰胺。柱便宜、易制备

三、 胶束电动毛细管色谱 (MECC,MEKC) micellar electrokinetic capillary chromatography,MEKC 1.缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，其浓度达到临界 浓度，形成一疏水内核、外部带负电的胶束。 在电场力的作 用下，胶束在柱中 移动。 胶束电动 2024/9/28

2024/9/28 1.缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，其浓度达到临界 浓度，形成一疏水内核、外部带负电的胶束。 三、 胶束电动毛细管色谱（MECC ，MEKC） micellar electrokinetic capillary chromatography，MEKC 在电场力的作 用下，胶束在柱中 移动

2.电泳流和电渗流的方向相反，且V电渗流> V电泳， 负电胶束以较慢的速度向负极移动； 3.中性分子在胶束相和溶液（水相)间分配，疏水性 强的组分与胶束结合的较牢，流出时间长； 4.可用来分离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应 用范围； 5.色谱与电泳分离模式 的结合。 胶束电动 2024/9/28

2024/9/28 2. 电泳流和电渗流的方向相反，且ν电渗流 > ν电泳 ， 负电胶束以较慢的速度向负极移动； 5.色谱与电泳分离模式 的结合。 3.中性分子在胶束相和溶液（水相）间分配，疏水性 强的组分与胶束结合的较牢，流出时间长； 4.可用来分离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应 用范围；

四、毛细管等电聚焦 capillary isoelectric focusing, CIEF 1.根据等电点差别分离生物大分子的高分辨率电泳技术； 2.毛细管内充有两性电解质（合成的具有不同等电点范 围的脂肪族多胺基多羧酸混合物)，当施加直流电压(6~8V) 时，管内将建立一个由阳极到阴极逐步升高的H梯度； 3.氨基酸、蛋白质、多肽等的所带电荷与溶液H有关， 在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电点时，呈 电中性，淌度为零； 2024/9/28 页下

2024/9/28 1. 根据等电点差别分离生物大分子的高分辨率电泳技术； 2. 毛细管内充有两性电解质（合成的具有不同等电点范 围的脂肪族多胺基多羧酸混合物），当施加直流电压（6～8V） 时，管内将建立一个由阳极到阴极逐步升高的pH梯度； 3. 氨基酸、蛋白质、多肽等的所带电荷与溶液pH有关， 在酸性溶液中带正电荷，反之带负电荷。在其等电点时，呈 电中性，淌度为零； 四、毛细管等电聚焦 capillary isoelectric focusing，CIEF

4.聚焦：：具有不同等电点的生物试样在电场力的作用下 迁移，分别到达满足其等电点pH的位置时，呈电中性，停止 移动，形成窄溶质带而相互分离： 5.阳极端装稀磷酸溶液，阴极端装稀Na0H溶液； 6.加压将毛细管内分离后的溶液推出经过检测器检测； 7.电渗流在CIEF中不利，应消除或减小。 2024/9/28

2024/9/28 4. 聚焦：具有不同等电点的生物试样在电场力的作用下 迁移，分别到达满足其等电点pH的位置时，呈电中性，停止 移动，形成窄溶质带而相互分离； 5. 阳极端装稀磷酸溶液，阴极端装稀NaOH溶液； 6. 加压将毛细管内分离后的溶液推出经过检测器检测； 7. 电渗流在CIEF中不利，应消除或减小

五、毛细管等速电泳 capillary isotachophoresis CITP 1.将两种淌度差别很大的缓冲液分别作为前导离子（充满 毛细管)和尾随离子，试样离子的淌度全部位于两者之间， 并以同一速度移动。 2.负离子分析时，前导电解质的淌度大于试样中所有负 离子的。所有试样都按前导离子的速度等速向阳极前进，逐 渐形成各自独立的区带而分离。阴极进样，阳极检测。 前导离户 尾随离子 2024/9/28

2024/9/28 1. 将两种淌度差别很大的缓冲液分别作为前导离子(充满 毛细管)和尾随离子，试样离子的淌度全部位于两者之间， 并以同一速度移动。 2. 负离子分析时，前导电解质的淌度大于试样中所有负 离子的。所有试样都按前导离子的速度等速向阳极前进，逐 渐形成各自独立的区带而分离。阴极进样，阳极检测。 五、毛细管等速电泳 capillary isotachophoresis ，CITP

capillary isotachophoresis CITP 3.不同离子的淌度不同，所形成区带的电场强度不同 (V=μ)，淌度大的离子区带电场强度小： 沿出口到进口，将不同区带依次排序1、2、3、4.· 电场强度依次增大。假设“2”号中离子扩散到“3”号， 该区电场强度大，离子被加速，返回到“2”区；当“2”号 中离子跑到“1”号区，离子被减速使之归队； 4.特点：界面明显，富集、浓缩作用 前导离子 尾随离子 2024/9/28

2024/9/28 3. 不同离子的淌度不同，所形成区带的电场强度不同 (ν=μE)，淌度大的离子区带电场强度小； 沿出口到进口，将不同区带依次排序1、2、3、4   电场强度依次增大。假设“2”号中离子扩散到“3”号， 该区电场强度大，离子被加速，返回到“2”区；当“2”号 中离子跑到“1”号区，离子被减速使之归队； 4. 特点：界面明显，富集、浓缩作用； capillary isotachophoresis ，CITP