内蒙古大学：《仪器分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十一章 高效毛细管电泳分析法 第五节 应用与进展

第十一章 一、离子分析 analysis ofion 高效毛细管电泳 二、药物分析 analysis of pharmaceutics 分析法 三、手性化合物分析 high performance capillary analysis of chiral compounds electrophoresis,HPCE 四、氨基酸分析 analysis of amino acids 第五节 五，核酸分析及DNA测序 高效毛细管电泳 analysis of nucleic acids and 应用与进展 sequence of DNA 六、新进展及热点问题 application and advances advances and special topics of HPCE 下一页 23:11:12

23:11:12 第十一章 高效毛细管电泳 分析法 一、离子分析 analysis of ion 二、药物分析 analysis of pharmaceutics 三、手性化合物分析 analysis of chiral compounds 四、氨基酸分析 analysis of amino acids 五、核酸分析及DNA测序 analysis of nucleic acids and sequence of DNA 六、新进展及热点问题 advances and special topics 第五节 高效毛细管电泳 应用与进展 high performance capillary electrophoresis,HPCE application and advances of HPCE

离子分析 10 analysis of ion 14 3 15 20 阳离子分析 2223 124 21 迁移方向和电渗流 方向一致； 4.5min内分离了24 2.5 3.5 4.5 t/min 种金属离子； HPCE分离多种金属离子 分离条件：36.5cm×754mi.d.,35kV, 阳极进样，阴极检测； 缓冲溶液：1mmol·L-14-甲基苄胺+15mmol·L-1乳酸(pH4.8): 检测：阴极端，UV214nm间接检测。 具有很高的灵敏度； 出峰顺序：1一K+,2-Ba2+,3-Sr2+,4一Ca2+:5一Mg2+；6一Mn2+ 7-Cd3+;2-Ba2+,8-Co2+:9-Pb2+,10-Ni+,11-Zn2+ 12-La3+;13-Ce3+,14-Pr3+,15-Nd3+,16-Sm3+, 17-Gd3+:18-Cu2+;19-Dy3+;20-Ho3+:21-Er3+: 22-Tm3+;23-Yb+;24-Lu3+ 23:11:12 首 页下

23:11:12 一、离子分析 analysis of ion 阳离子分析 迁移方向和电渗流 方向一致； 4.5min内分离了24 种金属离子； 阳极进样，阴极检测； 具有很高的灵敏度；

阴离子分析 阴离子电泳方向和电渗 流方向相反、速度接近，分 析时间长、效率低； 10 质量小、电荷密度大的 离子如：S042、C1、F广等， 电泳速率大于电渗流，阳极 40 1.60 1.80 2.00 2.20 .80 t/min 端流出，在阴极端无法检测： CZE分离36种阴离子 毛细管柱：60cm×50mi.d.工作电压：一30kV 加入电渗流改性剂，十 缓冲溶液：5mmol·L-1貉酸盐+0FM-BT(pH8.0) 检测：阳极端，UV254nm间接检测 六烷基三甲基溴化胺等，使 1-S202-,1-Br,3-C1-,4-S02,5-N02,6-NO1-, 7一相酸根，8一叠氨化物：9一W0,3-,10一一氟磷酸根； 电泳方向和电渗流方向一致， 11C10,;12一柠檬酸根：13一F-;14一甲酸根：15一磷酸根： 16一亚磷酸根：17一次氯酸根：18一戊二酸根，19一邻苯二甲酸根， 20一-半乳糖二酸根；21一碳酸根：22一乙酸根：23一氯乙酸根： 可在3.1min内分离36种阴离 24一乙基磺酸根，25一丙酸根：26一丙基磺酸根：27一天冬酸根； 28一巴豆酸根，29一丁酸根：30一丁基磺酸根；31一戊酸根； 子；阴极进样，阳极检测； 32一苯甲酸根，33一L-谷氨酸根：34一戊基磺酸根， 35一d-葡萄糖酸根；36一d-半乳糖醛酸根. 离子价态及存在形态分析： 23:11:12

23:11:12 阴离子分析 阴离子电泳方向和电渗 流方向相反、速度接近，分 析时间长、效率低； 质量小、电荷密度大的 离子如：SO4 -2 、Cl-、F -等， 电泳速率大于电渗流，阳极 端流出，在阴极端无法检测； 加入电渗流改性剂，十 六烷基三甲基溴化胺等，使 电泳方向和电渗流方向一致， 可在3.1min内分离36种阴离 子；阴极进样，阳极检测； 离子价态及存在形态分析；

、药物分析 analysis of pharmaceutics 检测体液或细胞中 12 某些代谢产物的分析； 10 9 】1 尿液中的氨基酸含 量作为临床诊断糖尿病 的辅助手段； 采用毛细管区带电 泳方式，在11min内分离 10 11 17种药物； t/min 毛细管电泳分离17种药物混合物 出蜂顺序，1一噻吩甲吡胺；2一溴苯吡胺，3一苯丙胺： 4一去甲麻黄碱：5一普鲁卡因；6一四氢紫唑啉：7一苯甲马啉： 8一对胺苯酸二丁胺丙酯；9一去氧安定；10一利多卡因； 11一可待因：12一乙酸丙嗪；13一氯苯甲嗪：14一安定： 15一吗乙苯吡酮；16一苯佐卡因；17一安眠酮。 23:11:12

23:11:12 二、药物分析 analysis of pharmaceutics 检测体液或细胞中 某些代谢产物的分析； 尿液中的氨基酸含 量作为临床诊断糖尿病 的辅助手段； 采用毛细管区带电 泳方式，在11min内分离 17种药物；

29 10 0.40 0.35 采用MEKC模式， 0.30叶 鉴定违禁药物； 0.25 1314 效果优于HPLG法 0.20 9 0.15 11 12 0.10h 16202428323840 44 t/min MEKC用于法庭鉴定违禁药物 毛细管柱：27cm×50umi.d.有效长度25cm; 背景电解质溶液：8.5mmol/L磷酸盐+8.5mmol/L硼砂 +85mmol/LSDS+15%乙睛，pH8.5; 工作电压：20kV,检测：210nm: 1一西洛西宾，2一吗啡；3一苯巴比妥；4一二甲-4羟色胺： 5一可待因；6一安眠酮：7一麦角酰二乙胺，8一海洛因， 9一苯丙胺，10一利眠宁：11一可卡因；12一去氧麻黄碱： 13一氯羟去甲安定；14一安定；15一芬太尼，16一五氯酚； 17一大麻二酚：18一四氢大麻酚。 23:11:12

23:11:12 采用MEKC模式， 鉴定违禁药物； 效果优于HPLG法

三、手性化合物分析 analysis of chiral compounds 合成获得单一手性化合物相当困难；528种手性合成药物， 61中以单一对映体形式销售，其他为外消旋体；检测分析也 相当困难；研究热点： R-反应停是安眠药，S-式致胎儿畸形； PCE分离分析手性化合物的方法：加入手性选择剂； 形成配合物的稳定常数有差异，结合PCE的高效率； 常用手性选择剂：环糊精及其衍生物；手性冠醚；手性 表面活性剂（氨基酸衍生物、胆酸钠、牛磺脱氧胆酸及其钠 盐、低聚糖等天然手性表面活性剂) 23:11:12

23:11:12 三、手性化合物分析 analysis of chiral compounds 合成获得单一手性化合物相当困难；528种手性合成药物， 61中以单一对映体形式销售，其他为外消旋体；检测分析也 相当困难；研究热点； R-反应停是安眠药，S-式致胎儿畸形； HPCE分离分析手性化合物的方法：加入手性选择剂； 形成配合物的稳定常数有差异，结合HPCE的高效率； 常用手性选择剂：环糊精及其衍生物；手性冠醚；手性 表面活性剂（氨基酸衍生物、胆酸钠、牛磺脱氧胆酸及其钠 盐、低聚糖等天然手性表面活性剂）

四、氨基酸与蛋白质分析 analysis of amino acids 采用MEKC模式，在25分钟内分离了23种丹酰化氨基酸； HPCE可取代传统的氨基酸分析仪； 问题：吸附和检测： 19 13 16 10 12 15 20 22 1 23 2 11 21 10 14 16 18 20 22 t/min MEKC高效分离23种丹酰化氨基酸的图谱 背景电解质溶液：20mmol/L硼砂加100mmol/LSDS; 检测波长：214nm:电泳中控制温度在10C。 23:11:12

23:11:12 四、氨基酸与蛋白质分析 analysis of amino acids 采用MEKC模式，在25分钟内分离了23种丹酰化氨基酸； HPCE可取代传统的氨基酸分析仪； 问题：吸附和检测；

100m 蛋白质分析 75 50 25 两性电解质pH3~10 9 t/min 毛细管等电聚焦分离蛋白质混合物的图谐 毛细管柱：14cm×0.lnmi.d.的聚丙烯酰胺涂层毛细管； 等电聚焦介质：2%Bio-LYte5/7,PI3~10: 聚焦电压：4kV/cm:检测波长：280nm: 峰序，8.6、8.4、8.2一分别代表流出的两性电解质：1一外源凝集素 2-人血红蛋白A(7.5):3-人血红蛋白A(7.1):4一马肌 红蛋白(7.0)：5-马肌红蛋白(6.8)：6-人碳酐酶(6.5)： 7一牛碳酐酶(6.0)：8-B乳球蛋白B(5.1)。 23:11:12 首

23:11:12 蛋白质分析

五、核酸分析及DNA排序 analysis of nucleic acids and sequence of DNA 175碱基对143054碱基对 12 2142 154072 3154 165090 4200 176108 重要分析手段； 5220 187126 1415 6298 198144 7344 209162 17 8394 2110180 9506 图，酶解的双螺旋 2211198 18 10516 2312216 111018 DNA限制性片段的 121635 132036 分离； 23 20 /min CGE模式分离碱基对相差1O00倍的DNA的图谱 毛细管：聚丙烯酰胺涂层毛细管40cmX75umi.d.,有效长度30cm; 凝胶是二度交联的聚丙烯酰胺(3%T,0.5%C): 流动相：100mmol/LTris-硼砂缓冲溶液，pH8.3; 电场强度：250V/cm;电流12.5A,检测波长：260nm。 23:11:12

23:11:12 五、核酸分析及DNA排序 analysis of nucleic acids and sequence of DNA 重要分析手段； 图，酶解的双螺旋 DNA限制性片段的 分离；

六、新进展 advances and special topics 1.微型化 整体化学分析系统(TAS)及TAS微型化 在硅片上光刻出矩形槽作为毛细管，理论塔板数105/m; 2.联用仪器 CE-MS; 3.阵列毛细管凝胶电泳 应用于人类基因DNA测序； 5~10万个基因，30亿个碱基对，目前最有效的DNA序列 分析仪，10小时/次；可同时电泳24个样品；速度1200碱基对 /小时，提高速度！ 100支毛细管阵列电泳；速度280碱基对/小时/支 23:11:12

23:11:12 六、新进展 advances and special topics 1.微型化 整体化学分析系统（TAS）及TAS微型化 在硅片上光刻出矩形槽作为毛细管，理论塔板数105/m； 2.联用仪器 CE-MS； 3.阵列毛细管凝胶电泳 应用于人类基因DNA测序； 5～10万个基因，30亿个碱基对，目前最有效的DNA序列 分析仪，10小时/次；可同时电泳24个样品；速度1200碱基对 /小时，提高速度！ 100支毛细管阵列电泳；速度280碱基对/小时/支