襄樊学院：《分析化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 色谱分析法（7.9）高效毛细管电泳

第七章 一、高效毛细管电泳 色谱分析法 基本原理 仪器装置 三、影响柱效的因素 第九节 及改进方法 高效毛细管电泳 四、主要特点和应用 下页 2021221

2021/2/21 第七章 色谱分析法 一、高效毛细管电泳 基本原理 二、仪器装置 三、影响柱效的因素 及改进方法 四、主要特点和应用 第九节 高效毛细管电泳

高效毛细管电泳仪器(1) 毛细管电泳议 20212/2

2021/2/21 高效毛细管电泳仪器（1）

高效毛细管电泳仪器(2) 毛细营电泳1 20212/2

2021/2/21 高效毛细管电泳仪器（2）

高效毛细管电泳仪器(3) 剂m 毛细管电泳仪 20212/2

2021/2/21 高效毛细管电泳仪器（3）

高效毛细管电泳基本原理 在电解质溶液中,位于电场中的带电离子在电场力的 作用下,以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移 的现象,称之为电泳。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 1.经典电泳分离法的不足 所用分离柱的柱径大,柱 较短,分离效率不高(远低于 HPLC),温度影响大。 高效毛细管电泳在技术上 Sample 采取了两项重要改进。 HVFElactrode lectrode 20212/2/

2021/2/21 一、高效毛细管电泳基本原理 在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的 作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移 的现象，称之为电泳。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。 1.经典电泳分离法的不足 所用分离柱的柱径大，柱 较短，分离效率不高（远低于 HPLC），温度影响大。 高效毛细管电泳在技术上 采取了两项重要改进

2高效毛细管电泳技术上的重要突破 高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进: 是采用了0.05m内径的毛细管, 二是采用了高达数千伏的电压。 毛细管的采用使产生的热量能够较快散发,大大减小 了温度效应,使电场电压可以很高。 电压升高,电场推动力大,又可进一步使柱径变小, 柱长增加, 髙效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱,理论塔 板数高达几十万块/米,特殊柱子可以达到数百万 20212/2

2021/2/21 2.高效毛细管电泳技术上的重要突破 高效毛细管电泳在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,； 二是采用了高达数千伏的电压。 • 毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小 了温度效应，使电场电压可以很高。 • 电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小， 柱长增加， • 高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔 板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达到数百万

3.电泳现象与电渗流现象 电泳现象:带电离子在电场作用下的迁移,速度v电泳 电渗流现象:玻璃表面存在硅羟基,p>3时,形成双电 层,在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动,速 度 电渗流 毛細管电泳中的 电电渗流 电渗流 ddd④中 ④⊕⊕⊕⊕⊕⊕由⊕⊕由⊕⊕⊕⊕⊕⊕ 20212/2/

2021/2/21 3.电泳现象与电渗流现象 电泳现象： 带电离子在电场作用下的迁移，速度ν电泳 电渗流现象：玻璃表面存在硅羟基, pH>3时, 形成双电 层，在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速 度ν电渗流

V电v 电渗流 4分离过程 v电场作用下, ④由由由由由由⊕⑥④④⊕ 柱中出现:电泳 ④④⊕⊕④⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕④④⊕ 现象和电渗流现 象 v带电粒子的迁移速度=电泳和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; ⅴ中性粒子无电泳现象,受电渗流影响,在阳离子后流出; v阴离子:两种效应的运动方向相反,V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,除中 性粒子外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被 相互分离 20212/2/

2021/2/21 4. 分离过程  电场作用下， 柱中出现：电泳 现象和电渗流现 象。  带电粒子的迁移速度=电泳和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,除中 性粒子外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被 相互分离

5分离类型 ② ② 八种分离类型 最普遍、最基本的一种分离3…。3 (1)毛细管区带电泳(CZE) 管区带电泳 模式。 (2)毛细管凝胶电泳(CE) 将聚丙烯酰胺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。可 分离测定蛋白质、DNA等。 20212/2

2021/2/21 5.分离类型 八种分离类型 (1) 毛细管区带电泳（CZE） 最普遍、最基本的一种分离 模式。 (2) 毛细管凝胶电泳（CGE） 将聚丙烯酰胺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。可 分离测定蛋白质、DNA等

(3)毛细管胶束电动色谱(MECC) 在缓冲溶液中加入离子型表面活性剂,形成一疏水内核、外部 带负电的胶東。在电场力的作用下,胶束在柱中移动。由于电泳流 和电渗流的方向相反,且v电渗流>V电泳,则带负电的胶束以较 慢的速度向负极方向移动,中性试样分子在胶束相和溶液(水相) 两相间分配,疏水性强的组分与胶束结合的较牢,流出时间长。可 用来分离中性物质,扩展了高效毛细管电泳的应用范围。 高效毛细管区带电泳分离示意图 高效毛细管电动胶束分离示意图 胶束电动 20212/2/

2021/2/21 (3) 毛细管胶束电动色谱（MECC） 在缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，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。由于电泳流 和电渗流的方向相反，且ν电渗流 > ν电泳 ，则带负电的胶束以较 慢的速度向负极方向移动，中性试样分子在胶束相和溶液（水相） 两相间分配，疏水性强的组分与胶束结合的较牢，流出时间长。可 用来分离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应用范围