苯甲醇苯甲酸水杨酸的毛细管电泳分离
毛细管电泳法分离4种手性药物对映体_孙嘉仪
第3 期
孙嘉仪等： 毛细管电泳法分离 4 种手性药物对映体
201
和。电渗淌度随着 pH 的增高而增大， 且在较高 pH 值下增大更显著。 对于在酸性下呈正离子状 态的 4 种碱性药物来说， 当 pH 由低向高变化时， 它们的电泳淌度逐渐减小， 甚至由正值 （ 与电渗 流方向一致） 变化到负值 （ 与电渗流方向相反 ） 。 因此， 对于氯苯那敏来说， 在 pH3. 5 ～ 4. 5 之间，
2. 3. 2
pH 值对分离的影响
pH 对 4 种药物分 离的影响（ 表 2 ） 。从表 2 可见， 离度有相同的影响： 氯苯那敏在 pH 3. 0 时获得了 最大分离度； 羟氯喹在 pH 4. 5 时获得了最大分离 度； 班布特罗与沙丁胺醇在 pH4. 0 时获得了最大 分离度。当 pH 为 4. 0 时， 羟氯喹的分析时间最 长； 当 pH 为 3. 5 时， 班布特罗的分析时间最长； 而氯 苯 那 敏 在 pH3. 5 ～ 4. 5 之 间 分 析 时 间 超 过 60 min。 迁移时间与分析物的表观电泳淌度成反 比， 而表观电泳淌度等于电渗淌度与电泳淌度之
CL1030 型毛细管电泳仪 （ 北京彩陆科学仪 HW器公司 ） ， 紫 外 检 测 器 （ 德 国 Knorr 公 司 ） ， 2000 色谱工作站（ 北京彩陆科学仪器公司 ） ， 弹性 微量移液 石英毛细管柱（ 河北永年光导纤维厂 ） ，
0408 收稿日期： 2014基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ 81273476 ） ）， Email 15204077560@ 163． com ； * 通讯作者： 郭兴 作者简介： 孙嘉仪（ 1988女（ 汉族） ， 辽宁沈阳人， 硕士研究生， ）， Tel． 02423986285 ， Email 杰（ 1956女（ 汉族） ， 辽宁葫芦岛人， 教授， 博士生导师， 主要从事药物分析方面的研究， gxjhyz@ aliyun． com 。
毛细管电泳法分离测定食品中山梨酸、苯甲酸、糖精
毛细管电泳法分离测定食品中山梨酸、苯甲酸、糖精胡美珍;王文铮;张燕琴【摘要】采用毛细管电泳-紫外检测法,考察了波长,电压,缓冲试剂、浓度、pH对山梨酸、苯甲酸、糖精分离的影响,得到了优化的实验条件.以硼砂20mmol/L(pH=7.5)为运行缓冲溶液,20kV为分离电压,检测波长为230nm的电泳条件下,进样时间为10s,山梨酸、苯甲酸、糖精可在12min内实现分离.山梨酸在5mg/L～50mg/L,苯甲酸在5mg/L～50mg/L,糖精在15mg/L～150mg/L范围内呈良好线性关系,迁移速度、峰面积相对标准偏差均小于4.5%,(n=5).用上述方法对实际样品进行测定,回收率在95%以上.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2004(033)003【总页数】4页(P63-66)【关键词】毛细管电泳-紫外检测法;添加剂;山梨酸;苯甲酸;糖精【作者】胡美珍;王文铮;张燕琴【作者单位】上海师范大学,生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学,生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学,生命与环境科学学院,上海,200234【正文语种】中文【中图分类】O6570 引言毛细管电泳(简称CE)，是80年代初发展起来的一种新型高效的分离技术[1].它具有高效、快速、样品用量少、测定成本低等优点，自其产生以来，迅速渗透到与分析化学相关的各个学科.如：医药、环境、食品等各个领域.苯甲酸、山梨酸、糖精是常用的食品添加剂.国家规定限量使用.所以测定食品中苯甲酸、山梨酸、糖精的含量十分重要.目前上述三种添加剂，大都采用紫外分光光度法、薄层层析法、气相色谱法和高效液相色谱法等[2～4].本文用CE法分离测定上述三种添加剂，方法简便，灵敏度和重现性均符合食品分析的要求，样品前处理测定步骤较紫外光度法、薄层层析法简单，测定成本较HPLC低，有很好的实用价值.1 实验部分1.1 主要仪器与试剂仪器高效毛细管电泳仪、ACS2000紫外检测器(北京彩陆科学仪器有限公司)(中科院研究生院应用化学研究所); 毛细管总长度：60cm, 有效长度：54cm, 直径：50μm; CQ50超声波清洗器(上海超声波仪器厂);pHs-3C 型酸度计(上海华侨仪表厂);过滤器Ø25(上海市医工院);0.22μm 滤膜(上海兴亚净化材料厂);注射器5mL试剂硼砂(优级纯)、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、三(羟甲基)氨基甲烷(简称Tris)、山梨酸、苯甲酸、糖精均为分析纯，样品为汽水、番茄沙司，蜜饯，水为二次蒸馏水.1.2 实验方法1.2.1 标准样品的制备参照国标法，准确称取山梨酸、苯甲酸、糖精.分别溶解、定容，使其质量浓度均为1.0mg/mL.以0.22μm滤膜过滤备用.1.2.2 样品的制备汽水，经超声波超声，除去二氧化碳，0.22μm滤膜过滤，待用.番茄沙司、蜜饯：准确称取2g左右样品置于具塞小量筒中，加H3PO4数滴，准确加入乙醚10mL，连同量筒称其总量，猛烈振摇2min，再次称重，如重量减少，加入乙醚补充至原有重量，混匀.取乙醚5mL，置于烧杯中，经40℃水浴加热，将乙醚挥发后，用硼砂缓冲液定容至10 mL.经0.22μm滤膜过滤，待用.1.2.3 电泳条件以硼砂20mmol/L(pH=7.5)为电泳缓冲液，在20kV恒压下进行电泳分离，在230nm波长处检测，电动进样，进样时间10s.毛细管使用前用0.10mol/L的NaOH，水和电泳缓冲液分别冲洗30min.每次电泳后，用上述溶液各冲洗2min.2 结果与讨论2.1 测定波长的选择据有关资料[3,4]报道苯甲酸的最大吸收波长为227nm，山梨酸为250nm，糖精为207nm，综合考虑以230nm为测定波长.2.2 分离电压的选择分别配制山梨酸、苯甲酸、糖精浓度均为10mg/L的混合标准溶液.在波长为230nm，进样时间为10s，缓冲液为硼砂30mmol/L(pH=7.5)的电泳条件下，改变电压(10～25kV)，并观察分离情况.结果表明，电压在10～20kV范围内各组分的迁移时间随着分离电压增高，迁移时间减小，峰高增大，但分离度有所降低.电压增高，电流增大，产生焦耳热，使谱线变宽.综合考虑，实验选用20kV作为分离电压.2.3 缓冲试剂的选择分别配制浓度均为30mmol/L的硼砂、磷酸体系(磷酸二氢钠和磷酸氢二钠混合液)、Tris的缓冲体系，调节pH到7.5，进行试验.用山梨酸、苯甲酸、糖精浓度均为10mg/L的混合标准溶液试验.电泳条件：波长为230nm，进样时间为10s，电压20kV.结果表明，山梨酸、苯甲酸、糖精在在硼砂体系中分离情况最好，选择硼砂体系作为缓冲体系.2.4 缓冲液浓度选择以硼砂为缓冲液，分别配制20，30，40mmol/L硼砂溶液，pH均调节为7.5，按上述电泳条件进行.结果表明，硼砂浓度为20mmol/L时，山梨酸、苯甲酸、糖精可在12min内得到很好的分离，峰面积、峰高和峰形较30 mmol/L，40 mmol/L好，故选择20 mmol/L硼砂作为运行缓冲溶液.2.5 缓冲液pH的选择以20mmol/L硼砂溶液为缓冲介质，分别调节溶液的pH为7.5，8.0，8.5，9.0.在上述试验确定的条件下，观察上述3种组分的迁移行为，实验结果表明在pH为7.5时山梨酸、苯甲酸、糖精迁移时间差别最大，而且其中糖精的峰高较其他pH值时高，故缓冲液pH选择7.5.2.6 优化条件下的电泳图配制30 mg/L的山梨酸、30 mg/L的苯甲酸和90 mg/L的糖精混合标准溶液，按上述确定的分离条件进行，分离情况，见图1.2.7 工作曲线及检测限在上述优化条件下，对一系列山梨酸、苯甲酸、糖精的标准混合样品进行分析测定，测定其峰面积与浓度的关系，所得山梨酸、苯甲酸、糖精的线性范围相关系数及检测限.结果见表1.1-山梨酸；2-苯甲酸；3-糖精图1 混合标准液电泳图表 1 山梨酸、苯甲酸、糖精的线性范围及检测限被测物线性范围mg/L相关系数γ检测限mg/L山梨酸5.0^500. 99583.0苯甲酸5.0^500.99504.0糖精15^1500.99535.0*检测限按3倍噪声计算2.8 精密度试验配制浓度分别为30 mg/L的山梨酸、苯甲酸和90 mg/L的糖精的标准混合液平行进样5次，测得山梨酸迁移时间的RSD为1.9%，峰面积的RSD为4.5%；苯甲酸的迁移时间的RSD为2.2%，峰面积的RSD为4.2%；糖精的迁移时间的RSD 为3.8%，峰面积的RSD为3.3%.2.9 实际样品的测定取汽水、番茄沙司、蜜饯，经预处理后，按上述确定的电泳条件进行分离测定，结果见表2：表 2 实际样品测定结果(n=3)样品名称组分实际含量 (mg/L)添加量(mg/L)测得量(mg/L)回收率(%)汽水苯甲酸81.4440119.495.0番茄沙司苯甲酸82.2080169.4109山梨酸68.3580149.2101蜜饯苯甲酸107.080183.295.0糖精104.040145.11032.10 结论本法选用20mmol/L(pH=7.5)的硼砂作为缓冲溶液，20kV为采样和分离电压，10s进样，检测波长为230nm的电泳条件下，，山梨酸、苯甲酸、糖精可在12min内得到分离.本法线性关系良好(R>0.995)，迁移时间和峰面积相对标准偏差均小于4.5%，实际样品测定的回收率在95%以上，方法简单、快速，相对于其他分析方法，具有预处理简便，检测成本低等特点.由此可见，毛细管电泳法在食品分析领域有良好的应用前景.参考文献:[1] 陈义. 毛细管电泳技术及应用[M]. 北京：化学工业出版社,2000.[2] 胡慰望，谢笔钧.食品化学[M].北京：科学出版社,1992.[3] 国家技术监督局. 中华人民共和国国家标准[S].1996.[4] 黄伟坤.食品检验与分析[M]. 北京：中国轻工业出版社,1993.。
毛细管电泳实验
毛细管电泳实验1实验目的：1理解毛细管电泳的基本原理； 2 熟悉毛细管电泳仪器的构成；3 了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数并计算有效淌度。
2实验原理：实验中采用一种中性化合物苯甲醇来单独测定电渗流淌度，然后求得被分析物的有效淌度μe 。
根据下述公式tV lL tE l a ==μ， 其中l 和L 毛细管有效长度和总长度，t 迁移时间，V 为分离电压，μa 为表观淌度。
EOF e a μμμ+= EOF a μμμ-=e先计算出电渗淌度以及不同离子的表观淌度，再求出有效淌度。
注意，阴离子的有效淌度为负值，因为其电泳淌度与电渗淌度的方向相反。
3实验设备：一台Beckman 毛细管电泳仪，实验用毛细管总长度为48.5cm ，有效长度（从进样口到检测点的距离）为40cm ，分离电压为20kV 。
4仪器及试剂：5 mL 移液管2只，1mL 移液管共2支，分别标上四种标样的标签，两组公用。
每组10 mL 容量瓶2个，滴管2支，分别标上标准、未知的标签。
塑料样品管共16个，每组8个，分别用于标准样品、未知样品、三种缓冲溶液、NaOH 、水和废液，做好标号。
滴瓶一共5个，分别装三种缓冲液(buffer)、1mol/L的NaOH和乙醇。
镊子、洗瓶、吸耳球、试管架、塑料样品管架、废液烧杯每组一个。
剪刀一把，记号笔一支，滤纸。
标样：苯甲醇、苯甲酸、水杨酸、对氨基水杨酸，均溶于二次水中，浓度1.00 mg/mL，作为标准品。
缓冲溶液(buffer)：10 mmol/L NaH2PO4-Na2HPO4 1:1缓冲溶液(NaH2PO4和Na2HPO4 各5mMol/L)；20 mmol/L NaH2PO4-Na2HPO41:1缓冲溶液(NaH2PO4和Na2HPO4 各10mMol/L)，。
1mol/L NaOH溶液，二次去离子水。
5实验步骤：1．仪器的预热和毛细管的冲洗：在实验教师的指导下，打开仪器和配套的工作站。
毛细管电泳法
毛细管电泳法分离水杨酸、苯甲酸及阿司匹林中的含量测定毛细管电泳法分离水杨酸、苯甲酸及阿司匹林中的含量测定毛细管电泳又称高效毛细管电泳( High Performance Capillary Electrophoresis, HPCE) 是一种仪器分析方法。
通过施加10-40kV 的高电压于充有缓冲液的极细毛细管，对液体中离子或荷电粒子进行高效、快速的分离。
现在，HPCE 已广泛应用于氨基酸、蛋白质、多肽、低聚核苷酸、DNA 等生物分子分离分析，药物分析，临床分析，无机离子分析，有机分子分析，糖和低聚糖分析及高聚物和粒子的分离分析。
人类基因组工程中DNA 的分离是用毛细管电泳仪进行的。
毛细管电泳较高效液相色谱有较多的优点。
其中之一是仪器结构 简单（见图1）。
它包括一个高电压源，一根毛细管，紫外检测器及计算机处理数据装置。
另有两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液池。
high-v oltagepower supply BufferV ialBuffer V ial Detector Recording dev icecapillaryElectrode Electrode图1 CE 仪器组成示意图毛细管中的带电粒子在电场的作用下，一方面发生定向移动的电泳迁移，另一方面，由于电泳过程伴随电渗现象，粒子的运动速度还明显受到溶液电渗流速度的影响。
粒子的实际流速 V 是电泳流速度 Vep 和渗流速度 Veo 的矢量和。
即:V = Vep + Veo (1)电渗流是一种液体相对于带电的管壁移动的现象。
溶液的这一运动是由硅/水表面的Zeta 势引起的。
CE 通常采用的石英毛细管柱表面一般情况下(pH>3)带负电。
当它和溶液接触时，双电层中产生了过剩的阳离子。
高电压下这些水合阳离子向阴极迁移形成一个扁平的塞子流，如图2。
毛细管管壁的带电状态可以进行修饰，管壁吸附阴离子表面活性剂增加电渗流， 管壁吸附阳离子表面活性剂减少电渗流甚至改变电渗流的方向。
毛细管电泳
2. 药物分析 analysis of pharmaceutics
3. 氨基酸分析 analysis of amino acids 4. 核酸分析及DNA测序 analysis of nucleic acids and sequence of DNA 5. 新进展及热点问题 advances and special topics
2 DL
ap ELef
2D
tR ; 色谱 : n 5.54 Y 1/ 2
2
D—扩散系数；Y1/2--半峰宽
扩散系数小的溶质分离效率高，分离生物大分子的依据。
3.分离度
R 0.177
apVLef
DL
平均
平均
ap1 ap 2
2
影响分离度的主要因素；工作电压V；毛细管有效长度与总 长度比；有效淌度差。分离度可按谱图直接由下式计算：
苯甲醇、苯甲酸、水杨酸 的毛细管电泳分离
肖艳玲、陶海升
安徽师范大学化学与材料科学学院
一、实验目的
1、掌握毛细管电泳的基本概念； 2、通过实验熟悉毛细管电泳仪的基本原理和操作； 3、了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数。
二、基本概念
电泳：在电解质溶液中，位于电场中的带电粒子在电场力的 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，称为电泳。 由于不同粒子所带电荷及性质的不同，迁移速率不同，可实 现分离。利用电泳现象对某些化学或生物物质进行分离分析 的方法(技术)叫电泳法(技术)。 电泳 毛细管电泳
电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的5～7倍； （1）可一次完成带正电粒子、带负电粒子以及中性粒子的分离； （2）改变电渗流的大小和方向可改变分离效率和选择性， 如同改变LC中的流速；在CE中，控制电渗流非常重要。
实验8 毛细管电泳仪分离测定苯甲酸、山梨酸
正因子分别为：1.000、0.262、0.224，苯甲酸通过归一化公式可以计算出：
未知样中苯甲酸的百分含量：
0.262 22 .2364
100 % 8.40 %
1.000 59 .4683 0.262 22 .2364 0.224 18 .2952
未知样中山梨酸的百分含量：
测器上都能产生信号的样品，可用归一化法定量，其中组分 i 的质量分数按如下公式计算：
Wi
fi Ai
fi Ai
100%
式中 Ai 为组分 i 的峰面积，fi 为组分 i 的质量（或摩尔、体积）校正因子。
优点：简便、准确，特别是在进样量不容易控制时，进样量以及流速、柱温等测定条件对定量结果影响很小。
过.45μm 的滤膜过滤后，转移至进样瓶中备用。 称量 0.1g 的苯甲酸样品，用超纯水加热溶解于 100ml 的容量瓶中，再从中移取 5mL 溶液至 50ml 容量
管中定容。 称量 0.1g 的山梨酸样品，用超纯水加热溶解于 100ml 的容量瓶中，再从中移取 5mL 溶液至 50ml 容量
管中定容。
• 粒子的运动速度：由于同时存在着泳流和渗流，粒子在毛细管电介质中的运动速度应当是这两种速度的矢量 和，其迁移速率是电泳和电渗力的函数：
正离子：运动方向和电渗一致，应当最先流出；中性离子：泳流速度为 0，将随电渗而行； 负离子：因其运动方向和电渗相反，在电渗速度大于电泳速度时，它将在中性离子之后流出；
3、归一化定量的优缺点是什么？
答：优点：简便、准确，特别是在进样量不容易准确控制时，进样两的变化对定量结果的影响很小。其他操作条 件，如流速、柱温等变化对定量结果的影响也很小。
缺点：校正因子测定很麻烦。
毛细管电泳实验
毛细管电泳实验1实验目的：1理解毛细管电泳的基本原理；2 熟悉毛细管电泳仪器的构成；3 了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数并计算有效淌度。
2实验原理：实验中采用一种中性化合物苯甲醇来单独测定电渗流淌度，然后求得被分析物的有效淌度e。
根据下述公式，其中l和L毛细管有效长度和总长度，t迁移时间，V为分离电压，a为表观淌度。
先计算出电渗淌度以及不同离子的表观淌度，再求出有效淌度。
注意，阴离子的有效淌度为负值，因为其电泳淌度与电渗淌度的方向相反。
3实验设备：一台Beckman毛细管电泳仪，实验用毛细管总长度为48.5cm，有效长度（从进样口到检测点的距离）为40cm，分离电压为20kV。
4仪器及试剂：5 mL移液管2只，1mL 移液管共2支，分别标上四种标样的标签，两组公用。
每组10 mL容量瓶2个，滴管2支，分别标上标准、未知的标签。
塑料样品管共16个，每组8个，分别用于标准样品、未知样品、三种缓冲溶液、NaOH、水和废液，做好标号。
滴瓶一共5个，分别装三种缓冲液(buffer)、1mol/L的NaOH和乙醇。
镊子、洗瓶、吸耳球、试管架、塑料样品管架、废液烧杯每组一个。
剪刀一把，记号笔一支，滤纸。
标样：苯甲醇、苯甲酸、水杨酸、对氨基水杨酸，均溶于二次水中，浓度1.00 mg/mL，作为标准品。
缓冲溶液(buffer)：10 mmol/L NaH2PO4-Na2HPO4 1:1缓冲溶液(NaH2PO4和Na2HPO4 各5mMol/L)；20 mmol/L NaH2PO4-Na2HPO4 1:1缓冲溶液(NaH2PO4和Na2HPO4 各10mMol/L)，。
1mol/L NaOH溶液，二次去离子水。
5实验步骤：1．仪器的预热和毛细管的冲洗：在实验教师的指导下，打开仪器和配套的工作站。
工作温度设置为30℃，不加电压，冲洗毛细管，顺序依次是：1 mol/L NaOH溶液5 min，二次水5 min，10 mmol/L NaH2PO4-Na2HPO4 1:1缓冲溶液5 min，冲洗过程中出口(outlet)对准废液的位置。
分离苯甲酸和苯甲醇的方法
分离苯甲酸和苯甲醇是一个常见的化学反应，它能够将两种化合物分开，以获得单一的化合物。
在本文中，我们将介绍如何分离苯甲酸和苯甲醇的方法。
首先，将苯甲酸与水混合，将其加热至沸点，使苯甲酸熔化，苯甲醇会从溶液中挥发。
然后，将溶液分离成两部分，其中一部分是苯甲醇，另一部分是苯甲酸溶液。
最后，将苯甲酸溶液加热，使其蒸发掉，从而得到纯粹的苯甲酸。
其次，也可以采用水洗法来分离苯甲酸和苯甲醇。
首先，将苯甲酸与水混合，加热至沸点，使苯甲酸熔化，并将苯甲醇从溶液中挥发出来。
然后，将混合溶液放入另一个容器中，放入相同的量的水，搅拌均匀，使苯甲酸和苯甲醇分离开来，最后，将分离出的苯甲酸浓缩，得到纯粹的苯甲酸。
最后，也可以用碱溶液来分离苯甲酸和苯甲醇。
将苯甲酸和碱溶液混合，在加热的情况下搅拌，使苯甲酸熔化，苯甲醇会从溶液中挥发出来。
然后，将混合溶液放入另一个容器中，加入适量的水，搅拌均匀，使苯甲酸和苯甲醇分离开来，最后，将分离出的苯甲酸浓缩，得到纯粹的苯甲酸。
以上就是分离苯甲酸和苯甲醇的三种方法。
它们都很有效，但是要根据具体情况选择合适的方法，以获得最佳的结果。
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苯甲醇、苯甲酸、水杨酸的毛细管电泳分离一、实验目的1．进一步理解毛细管电泳的基本原理；2．熟悉毛细管电泳仪器的构成；3．了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数。
二、实验原理1．电泳淌度毛细管电泳（CE ）是以电渗流 (EOF)为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中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微分离技术。
离子在自由溶液中的迁移速率可以表示为：ν = µE （1）式中ν是离子迁移速率，µ为电泳淌度，E 为电场强度。
对于给定的荷电量为q 的离子，淌度是其特征常数，它由离子所受到的电场力（F E ）和通过介质所受到的摩擦力（F F ）的平衡所决定。
F E = qE （2）对于球形离子：F F = -6πηr ν （3）式中η为介质粘度，r 为离子的流体动力学半径。
在电泳过程达到平衡时，上述两种力方向相反，大小相等：qE = -6πηr ν （4）将式（4）代入式（1），得：r 6q πηµ= （5）因此，离子的电泳淌度与其荷电量呈正比，与其半径及介质粘度呈反比。
带相反电荷的离子其电泳淌度的方向也相反。
需要指出，我们在物理化学手册中可以查到的离子淌度常数是绝对淌度，即离子带最大电量时测定并外推至无限稀释条件下所得到的数值。
在电泳实验中测定的值往往与此不同，故我们将实验值称为有效淌度（µe ）。
有些物质因为绝对淌度相同而难以分离，但我们可以通过改变介质的pH 值，使离子的荷电量发生改变。
这样就可以使不同离子具有不同有效淌度，从而实现分离。
下文中所提到的电泳淌度除特别说明外，均指有效淌度。
2．电渗流和电渗淌度电渗流（EOF ）是CE 中最重要的概念，指毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流动，来源于外加电场对管壁溶液双电层的作用。
在水溶液中多数固体表面根据材料性质的不同带有过剩的负电荷或正电荷。
就石英毛细管而言，表面的硅羟基在pH 大于3以后就发生明显的解离，使表面带有负电荷。
为了达到电荷平衡，溶液中的正离子就会聚集在表面附近，从而形成所谓双电层，如图1所示。
这样，双电层与管壁之间就会产生一个电位差，叫做Zeta 电势。
但毛细管两端施加一个电压时，组成扩散层的阳离子被吸引而向负极移动。
由于这些离子是溶剂化的，故将拖动毛细管中的体相溶液一起向负极运动，这便形成了电渗流。
需要指出，很多非离子型材料如聚四氟乙烯和聚丙烯等材料表面也可以产生电渗流，原因可能是其表面对阴离子的吸附。
电渗流的大小可用速率和淌度来表示：()E EOF ηεξν/=（6） 或者 ηεξµ/=EOF （7）式中νEOF 为电渗流速率，µEOF 为电渗淌度，ξ为Zeta 电势，ε为介电常数。
Zeta 电势主要取决于毛细管表面电荷的多寡。
一般来说，pH 越高，表面硅羟基的解离程度越大，电荷密度越大，电渗流速率就越大。
除了受pH 的影响外，电渗流还与表面性质（硅羟基的数量、是否有涂层等）、溶液离子强度有关，双电层理论认为，增加离子强度可以使双电层压缩，从而降低Zeta 电势，减小电渗流。
此外，温度升高可以降低介质粘度，增大电渗流。
电场强度虽然不影响电渗淌度，但却可改变电渗流速率。
显然，电场强度越大，电渗流速率越大。
由上可知，电渗流的方向一般是从正极到负极，然而，在溶液中加入阳离子表面活性剂后，由于毛细管表面强力吸附阳离子表面活性剂的亲水端，而阳离子表面活性剂的疏水端又会紧密结合一层表面活性剂分子，结果就形成了带负电的表面，双电层Zeta 电势的极性发生了反转，最后使电渗流的方向发生了变化。
在分析小分子有机酸时，这是常用的电渗流控制技术。
电渗流的一个重要特性是具有平面流型。
由于引起流动的推动力在毛细管的径向上均匀分布，所以管内各处流速接近相等。
其优点是径向扩散对谱带扩展的影响非常小，如图2所示。
与此形成鲜明对照的是高压泵驱动的抛物线流型（如在HPLC 中），由于管内径向上各处的流速不同，使得谱带峰形变宽。
这也是与HPLC 相比，CE 具有更高分离效率的一个重要原因。
电渗流的另一个重要优点是可以使几乎所有被分析物向同一方向运动，而不管其电荷性质如何。
这是因为电渗淌度一般比离子的电泳淌度大一个数量级，故当离子的电泳淌度方向与电渗流方向相反时，仍然可以使其沿电渗流方向迁移。
这样，就可在一次进样分析中，同时分离阳离子和阴离子。
中性分子由于不带电荷，故随电渗流一起运动。
如果对毛细管内壁进行修饰可以降低电渗流，而被分析物的淌度则不受影响。
在此情况下，阴阳离子有可能向不同的方向迁移。
3．毛细管电泳的仪器及操作图3所示为CE 仪器示意图。
其组成部分主要是高压电源、缓冲液瓶（包括样品瓶）、毛细管和检测器。
下面分别简要讨论之。
高压电源是为分离提供动力的，商品化仪器的输出直流电压一般为0~30kV，也有文献报道采用60kV以至90kV电压的。
大部分直流电源都配有输出极性转换装置，可以根据分离需要选择正电压或负电压。
缓冲液瓶多采用塑料（如聚丙烯）或玻璃等绝缘材料研制成，容积为1~3mL。
考虑到分析过程中正负电极上发生的电解反应，体积大一些的缓冲液瓶有利于pH的稳定。
进样时毛细管的一端伸入样品瓶，采用压力或电动方式将样品加载到毛细管入口，然后将样品瓶换为缓冲液瓶，接通高压电源开始分析。
4．毛细管电泳的分离模式CE有6种常用的分离模式，其分离依据及应用范围如表1 所示。
其中毛细管区带电泳（CZE）、胶束电动毛细管色谱（MEKC）和毛细管电色谱（CEC）最为常用。
本实验的内容为CZE。
表1 6种CE分离模式的分离依据及应用范围分离模式 分离依据 应用范围毛细管区带电泳（CZE） 溶质在自由溶液中的淌度差异 可解离的或离子化合物、手性化合物及蛋白质、多肽等毛细管胶束电动色谱（MECC） 溶质在胶束与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、结构相似的肽段毛细管凝胶电泳（CGE） 溶质分子大小与电荷/质量比差异蛋白质和核酸等生物大分子毛细管等电聚焦（CIEF） 等电点差异 蛋白质、多肽毛细管等速电泳（CITP） 溶质在电场梯度下的分布差异(移动界面)同CZE，电泳分离的预浓缩毛细管电色谱（CEC） 电渗流驱动的色谱分离机制 同HPLC毛细管区带电泳（CZE）是最简单的CE模式，因为毛细管中的分离介质只是缓冲液。
在电场的作用下，样品组分以不同的速率在分立的区带内进行迁移而被分离。
由于电渗流的作用，正负离子均可以实现分离。
在正极进样的情况下，正离子首先流出毛细管，负离子最后流出。
中性物质在电场中不迁移，只是随电渗流一起流出毛细管，故得不到分离。
在CZE中，影响分离的因素主要有缓冲液的种类、浓度和pH值、添加剂、分析电压、温度、毛细管的尺寸和内壁改性等。
缓冲液种类的选择主要考虑其pKa值要与分析所用pH匹配，另外，有的缓冲液与样品组分之间有特殊的相互作用，可提高分析选择性。
比如，分析多羟基化合物时，多用硼酸缓冲液，因为硼酸根可与羟基形成络合物，有利于提高分离效率。
增大缓冲液的浓度一般可以改善分离，但电渗流会降低，因而延长了分析时间，过高的盐浓度还会增加焦耳热。
缓冲液的pH 主要影响电渗流的大小和被分析物的解离情况，进而影响被分析物的淌度，是CZE 分析中最重要的操作参数之一。
缓冲液添加剂多为有机试剂，如甲醇、乙腈、尿素、三乙胺等，其作用主要是增加样品在缓冲液中的溶解度，抑制样品组分在毛细管壁的吸附，改善峰形。
提高分析电压有利于提高分离效率和缩短分析时间，但可能造成过大的焦耳热。
温度的变化可以改变缓冲液的粘度，从而影响电渗流。
毛细管内径越小，分离效率越高，但样品容量越低；增加毛细管长度可提高分离效率，但延长了分析时间。
有时为了改善分离，要对毛细管内壁进行改性，比如采用涂层技术。
5．毛细管电泳的基本参数CE 中的分析参数可以用色谱中类似的参数来描述，比如与色谱保留时间相对应的有迁移时间，定义为一种物质从进样口迁移到检测点所用的时间，迁移速率（ν）则是迁移距离（l ，即被分析物质从进样口迁移到检测点所经过的距离，又称毛细管的有效长度）与迁移时间（t ）之比：t l=ν （8）因为电场强度等于施加电压(V)与毛细管长度(L)之比：L V E = （9）就CE 的最简单的模式—毛细管区带电泳（CZE ）而言，结合式（1），可得：tV lL tE l a ==µ （10）在毛细管区带电泳(CZE ）条件下测得的淌度是电泳淌度与电渗流淌度的矢量和，我们称之为表观淌度µa ，即：EOF e a µµµ+= （11）实验中可以采用一种中性化合物，如二甲亚砜或丙酮等，来单独测定电渗流淌度，然后求得被分析物的有效淌度。
例如，图4是一个混合物的分离结果，其中三个峰分别为阳离子（t = 39.5s ）、中性化合物（t = 66.4s ）和阴离子（t = 132.3s ）。
实验用毛细管总长度为48.5cm ，有效长度（从进样口到检测点的距离）为40cm ，施加电压为20kV 。
根据上述公式，我们便可以计算出电渗淌度以及不同离子的表观淌度和有效淌度。
电渗淌度：11231046.14.66200005.4840−−−⋅×=××=s V cm EOF µ阳离子：11246.25.39200005.4840−−⋅=××=s V cm a µ 1123101−−−⋅×=−=s V cm EOF a e µµµ阴离子：11241033.73.132200005.4840−−−⋅×=××=s V cm a µ11241087.5−−−⋅×−=−=s V cm EOF a e µµµ注意，阴离子的有效淌度为负值，因为其电泳淌度与电渗淌度的方向相反。
三、实验设备每四人一组共用一台Capel-103RT 电泳仪。
四、实验仪器及试剂5 mL 移液管2只，1mL 移液管共2支，分别标上四种标样的标签，两组公用。
每组10 mL 容量瓶2个，滴管2支，分别标上标准、未知的标签。
塑料样品管共16个，每组8个，分别用于标准样品、未知样品、三种缓冲溶液、NaOH 、水和废液，做好标号。
滴瓶一共5个，分别装三种缓冲液(buffer)、1mol/L 的NaOH 和乙醇。
镊子、洗瓶、吸耳球、试管架、塑料样品管架、废液烧杯每组一个。
剪刀一把，记号笔一支，滤纸。
标样：苯甲醇、苯甲酸、水杨酸、对氨基水杨酸，均溶于二次水中，浓度1.00 mg/mL ，作为标准品，混合稀释作为标样。