高效毛细管电泳
合集下载
高效毛细管电泳简介
离模式。
•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。
• 毛细管胶束电动力学色谱（MECC）：
用来分离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应 用范围。
二、仪器装置
• 电压：0～30KV。
• 分离柱不涂敷任何固定液；
• 紫外或激光诱导荧光检测器（10-19～10-21 mol/L）
三、主要特点和应用
☺高分辨率：理论n高达数百万块，甚至数千万块； ☺高灵敏度：可检测出低至10-21 mol/L浓度的物质； ☺高分析速度：可在3分钟内分离30种阴离子；1.7分 钟分离19种阳离子；4分钟可分离10种蛋白质； ☺试样用量少：仅需几nL（10-9 L）的试样； ☺仪器简单，操作成本低：分析一个试样仅需几毫升
第八节
高效毛细管电泳简介
一、基本原理
1、概述
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。
毛细管电泳是以高压电场为驱动力，以毛细
管为分离通道，依据试样中各组分之间淌度和分
流动液。
不足之处： ♣ 进样不够方便。应用范围相对较窄。 ♣ 分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但 电渗流方向与阴离子受电场力作用移动方向相反， 出峰时间较长。
配行为上的差异而实现分离、分析物质的一类液
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相技术，是经典电泳和现代微柱分离的结合。
电渗流现象：石英玻璃表面存在硅羟基，pH>3时,
高效毛细管电泳技术
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，大大减小了温度效应； ○ 二是采用了高达数千伏的电压，又可进一步使柱径变小， 柱长增加，柱效远高于高效液相色谱；
2.1 电渗现象
当固体与液体接触时，固体表面带一种电荷，则 因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界 面形成双电层，二者之间存在电位差。
202X 添加副标题
毛细管电泳
目录
一、概述-毛细管和电泳技术
+
毛细管柱是毛细管电泳（CE）的核心部件，目前多为2575μm之间，材料为聚四氟乙烯、玻璃和弹性石英，以石英 居多。 电泳：在电解质溶液中，带电离子在电场力的作用下，以不 同的速度向与其所带电荷相反的电极迁移的现象。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。
3.2 DNA分析
DNA分析包括碱基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、引物、探针、单链 DNA、双链DNA分析。用CE测DNA序列的应用很多, 如用短寡核苷酸
引物库测DNA 序列、高速DNA 序列、毛细管阵列、毛细板阵列。
3.3 环境分析
01
水源是人类生存最重要的环境 资源，对水质的分析是CE 最 广泛的应用领域之一。CE 的 工作环境是水介质，这一特点 为环境分析带来极大方便。目 前，CE已经可以准确测量出 水环境中的多种多环芳烃、多 氯联苯等。
1. 邓光辉用毛细管电泳安培检测法检出了辣椒粉样品中的苏丹红 I 号。 2. 张辰凌等以 20 mmol/L 乳酸溶液为背景电解质，用毛细管电泳-电容耦合非接触
电导法检测了牛奶中的三聚氰胺的含量。 3. 管月清等采用毛细管电泳-电化学检测法同时测定了肉制品中盐酸克伦特罗与沙丁
胺醇的含量。
四、毛细管电泳的特点
2.1 电渗现象
当固体与液体接触时，固体表面带一种电荷，则 因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界 面形成双电层，二者之间存在电位差。
202X 添加副标题
毛细管电泳
目录
一、概述-毛细管和电泳技术
+
毛细管柱是毛细管电泳（CE）的核心部件，目前多为2575μm之间，材料为聚四氟乙烯、玻璃和弹性石英，以石英 居多。 电泳：在电解质溶液中，带电离子在电场力的作用下，以不 同的速度向与其所带电荷相反的电极迁移的现象。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。
3.2 DNA分析
DNA分析包括碱基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、引物、探针、单链 DNA、双链DNA分析。用CE测DNA序列的应用很多, 如用短寡核苷酸
引物库测DNA 序列、高速DNA 序列、毛细管阵列、毛细板阵列。
3.3 环境分析
01
水源是人类生存最重要的环境 资源，对水质的分析是CE 最 广泛的应用领域之一。CE 的 工作环境是水介质，这一特点 为环境分析带来极大方便。目 前，CE已经可以准确测量出 水环境中的多种多环芳烃、多 氯联苯等。
1. 邓光辉用毛细管电泳安培检测法检出了辣椒粉样品中的苏丹红 I 号。 2. 张辰凌等以 20 mmol/L 乳酸溶液为背景电解质，用毛细管电泳-电容耦合非接触
电导法检测了牛奶中的三聚氰胺的含量。 3. 管月清等采用毛细管电泳-电化学检测法同时测定了肉制品中盐酸克伦特罗与沙丁
胺醇的含量。
四、毛细管电泳的特点
第6章- 高效毛细管电泳
24
不同内径毛细管的管壁温度
及其轴心与管壁的温差
内半径（μm） 25 50 75 100 125 壁温度（K） 299.0 301.2 304.2 307.7 311.6 温差（K） 0.53 1.39 3.14 5.58 8.72
25
3. 扩散与吸附 扩散
纵向扩散：
2 2 DLd /u 2 Dtm
ห้องสมุดไป่ตู้
36
第四节 毛细管电泳仪
基本结构： 高压电源、进样、填灌/清洗、毛细管 温控、检测、记录/数据处理
毛细管电泳仪示意图
37
一、高压电源 包括：电源、电极、电极槽
0~±30kV,精度1%
6
（二）毛细管电泳的分类 按毛细管中填充物的性质分类： 自由溶液 毛细管内填充物为pH缓冲的电解质 溶液。如：毛细管区带电泳（CZE）。 非自由溶液 毛细管内填充物为凝胶或其他筛 分介质。如：毛细管凝胶电泳（CGE）。 按分理机制分类： 电泳型: 色谱型: CZE、CGE、NACE（非水） 胶束电动毛细管色谱（MECC） 微乳液电动毛细管色谱（MEECC） 电泳/色谱型:毛细管电色谱（CEC）
电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的5～7倍；
各种电性离子在毛细管柱中的迁移速度为：
ν+ =ν电渗流+ ν+ef 阳离子运动方向与电渗流一致；
ν- =ν电渗流- ν-ef 阴离子运动方向与电渗流相反；
ν0 =ν电渗流中性粒子运动方向与电渗流一致；
（1）可一次完成阳离子、阴离子、中性粒子的分离；
（1）溶液pH的影响 对于石英毛细管，溶液pH增高时，表面电离多，电荷 密度增加，管壁zeta电势增大，电渗流增大，pH=7， 达到最大； pH<3，完全被氢离子中和，表面电中性， 电渗流为零。分析时，采用缓冲溶液来保持pH稳定。 （2）阴离子的影响 在其他条件相同，浓度相同而阴离子不同时，毛细管 中的电流有较大差别，产生的焦耳热不同。 缓冲溶液离子强度，影响双电层的厚度、溶液黏度和工 作电流，明显影响电渗流大小。缓冲溶液离子强度增加， 电渗流下降。
十一章节高效毛细管电泳分析法
3.缓冲液池
化学惰性，机械稳定性好；
4. 检测器
要求：具有极高灵敏度，可柱端检测； 检测器、数据采集与计算机数据处理一体化；
类型 紫外-可见 荧光 激光诱导荧光 电导
检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10-20 10-18～10-19
特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置；
三、毛细管电泳的进样方式
injection method of HPCE
进样量：毛细管长度的1%-2%；纳升级、非常小；
1. 流体力学进样方式
（1）进样端加压 （2）出口端抽真空 （3）虹吸进样
进样体积 Pd 4π t
128L
2. 电动进样方式
毛细管一端插入样品瓶，加电压；
进样量
（
eo
ef
)Vπ
r
2ct
t
L
进样不均：电歧视现象，淌度大的离子比淌度大的进样 量大；
离子丢失：淌度大且与电渗流方向相反的离子可能进不 去；
特别适合黏度大的试样；
3. 扩散进样 试样通过扩散作用进入分离柱端口处。
内容选择
第一节 概述
generalization
第二节 高效毛细管电泳的理论基础
basic theory of HPCE
1.高压电源
（1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1%； （5）电源极性易转换；
2. 毛细管柱
（1）材料：石英：各项 性能好；玻璃：光学、机 械性能差；
（2）规格：内径20～ 75μm，外径350～400μm； 长度<=1m
第二章 高效毛细管电泳
毛细管电泳的发展过程
六十年代中期：瑞典科学家Hjerten 首先提出了毛细管区 带电泳（CZE）的方法，被看作毛细管电泳的起点。
1979年：Mikkers等用200μmID的聚四氟乙烯管为分离通 道，获得了很高的分离效率。
1981年：Jorgenson和Lukacs 用75μmID的熔融毛细管做 CZE，在30KV电压下产生了4×105片/m的效率，成为毛细 管电泳发展史上的里程碑。
生物化学家蒂塞利乌斯
A.W.K.蒂塞利乌斯
Arne Wilhelm Kaurin Tiselius
(1902－1971）
蒂塞利乌斯1925年从事胶体溶液中悬浮蛋白质的电泳分离研究。 曾自制超速离心机测定蛋白质分子的大小和形状,并与斯韦德贝里 合作发表了第一篇论文,报道了测定蛋白质淌度的新方法。1930年他 进一步改进实验手段和装置,发表了关于色谱法和吸附的论文。1935 年改建原有电泳装置,发展了区带电泳法,大大提高了效率和分辨率。 1940年他用自己设计的新电泳装置成功地分离了血清中蛋白质的4 个组分,分别命名为:白蛋白α、β、γ和球蛋白。该法迅速应用于分离 和鉴定各种复杂蛋白质及其他天然物质的混合物的组成。他因对电 泳分析和吸附方法的研究,特别是发现了血清蛋白的组分而获得1948 年诺贝尔化学奖。
例1. SDS-PAGE测定蛋白质分子量
剥胶与染色 电泳结束后，关闭电源开关，从电泳槽中取
下凝胶板并卸下硅胶框，用带细长针头的注射器 吸满蒸馏水，将针头插入凝胶与玻板之间，沿玻 板缓缓移动，并缓缓将蒸馏水注人，最后注入少 量空气，取出针头，将两玻板轻轻揭开后即可取 出凝胶板，将之置培养皿中，冲洗胶面后，加入 染色液，染色5h或过夜。
光聚合：核黄素为催化剂(阳光,日光)，制大孔胶。
高效毛细管电泳
70年代初 Ereraers 在高电压下进行等速电泳,初发表了专著《等速 电泳》，提出用毛细管进行电泳的基本原理和在线检测方法，并在 等速电泳系统上获得了区带电泳的结果 1974年Virtanen提出使用细毛细管提高分离效率 1979年Everaerts和Mikker发表了有关区带电泳理沦的文章，提出 用毛细管来抑制对流和槽强故热效果的方案，并用内径200um的 聚四氟乙烯管以毛细管获得小于10um理论塔板高。 1981年 Jorgenson和Lukacs发表了划时代的研究工作，用75pm内 径石英毛细管进行电泳，电迁移进样，以灵敏的荧光检测器进行 柱上检测，使丹酞化氨基酸高效、快速分离，峰形对称，达到 400000块／m理论塔板的高效率，并进一步研究了影呐区带加宽 的因素。 Jorgenson和Lukacs等人的开创性工作，使电泳这一 古老技术发生了根本变革，从此写人高效毛细管电泳的新时代。
第二章 高效毛细管电泳
高效毛细管电泳概况 高效毛细管电泳仪 基本概念 毛细管电泳分离模式 HPCE分离方法的选择 毛细管电泳的一些发展动向
一、高效毛细管电泳概况
发展史
Tisedius对电泳技术的发展和应用所做的巨大贡献，使他获得了1948年诺贝尔化学奖c
1967 年Hjertem使用慢速旋转的内径为3mm的石英玻璃管进行自 由溶波电泳，以UV进行检测，成功地分离了无机离子、有机离子、 蛋白质、多肽、核酸、病毒以及细菌。
二、高效毛细管电泳仪器
1．毛细管：用作分离通道和电流通路
2．直流高压电源：用于驱动分离
3.进样机构：能实现直接进样并可随时改变进样方向， 常备的方法是电动和压力(包括重力或真空)进样系统； 4．电极与电极槽：用于金属导线和毛细管的沟通； 5．检测系统：
高效毛细管电泳分析法
CGE在分子生物学和蛋白质化学上有着十分广 阔的应用。在分子生物学上实现了包括寡聚核 苷酸纯化、DNA测序和PCR产物的分析，在蛋 白质化学方面用于多肽和蛋白质分子的分子量 测定，原蛋白和结合蛋白的分离等。此外， CGE还可用于其它带电物质的分离，并可通过 加入手性试剂、离子对试剂、络合试剂等添加 剂改变分离的选择性。
离子色谱的固定相是离子交换树 脂。在固定相的表面，分布着许多适 合于分离阴离子的活性中心（如：
+ − — N(CH3 )3 OH，或适合于分离阳离子
的活性中心（如： SO− H+ ）。当被测 — 3 定的混合离子随流动相（淋洗液）流 经固定相时，由于不同离子的电荷数
或离子半径不同，使它与固定相的作 用力大小不同，造成各种离子在相对 运动的两相之间的分配系数不同，因 此，它们在柱中的迁移速度也就不同， 从而达到分离的目的。
图 毛细管分离示意图
在HPCE中电渗流的一个重要特点是具有 平面流型，电渗的驱动力沿毛细管均匀分 布，它使整个流体象一个塞子一样以均匀 的速度向前运动。而在HPLC中流体流型 则是抛物线型的层流，其中心处速度是平 均速度的2倍。
电渗流的平面流型和HPLC中高压泵驱动 所产生的抛物线型层流的速度曲线不同， 不会直接引起样品组分区带在柱内扩张， 这是HPCE获得高效分离的重要原因之一。
3．毛细管凝胶电泳（capillary gel ．毛细管凝胶电泳（ electrophoresis，CGE） ， ）
CGE是80年代后期发展起来的毛细管电泳 的主要分离模式之一，它将凝胶电泳对生 物大分子的高效分离能力和毛细管电泳的 快速、微量和定量分析相结合，成为当今 分离度极高的一种电泳分离技术。
毛细管电泳一般由一个高压电源，一 根毛细管，一个检测器及两个缓冲液 贮液槽及数据记录系统组成，其仪器 结构示意图如图
高效毛细管电泳
电泳中影响电渗流的因素很多，应设法控制 电渗流的恒定。
23
三、HPCE中影响电渗流的因素
1.电场强度的影响
电渗流速度和电场强度成正比，当毛细管长度 一定时，电渗流速度正比于工作电压。
2.毛细管材料的影响 酸度影响毛细管的表面 Si-OH基的电离，特别 是在pH4～7范围内，影 响更显著，此时溶液pH 值与EOF成近线性关系
FE qE
q: 溶质离子所带的有效电荷 E: 电场强度 带电粒子在溶液中运动时受到的阻力即摩擦力为
Ff fv ep
v ep
是电泳速度
9
f为摩擦系数，其大小与带电粒子的大小、 形状以及介质粘度有关。对于球形离子，f = 6πηγ；对于棒状离子，f = 4πηγ。式中，γ是 溶质离子的动力学半径，η是电泳介质的粘度。 平衡时，电场力和摩擦力相等，即 qE = fvep 电泳速度为
7
三、毛细管电泳的分类
按分离模式分类，常用的ＣＥ技术有六种：
毛细管区带电泳，胶束电动毛细管色谱， 毛细管凝胶电泳，毛细管等电聚焦， 毛细管等速电泳 ，毛细管电色谱 毛细管区带电泳是CE中最基本、应用最普遍 的一种模式。
第二节
基本原理
一、电泳和电泳淌度 1. 电泳与电泳速度
8
在一定电场强度作用下，溶质带电粒子在 溶液中的定向移动（迁移），这种现象称为 电泳。带电粒子在电场中迁移时，所受的电 场力为
1
毛细管电泳（ capi1lary electrphoresis，CE）和传统电泳的根本区 别在于前者设法使电泳过程在散热效率极高的 毛细管内进行，从而确保引入高的电场强度， 全面改善分离质量。
20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
高效毛细管电泳技术简介
高效毛细管电泳技术简介
高效毛细管电泳又称高效毛细管区带电泳（又称毛细管区带电泳），它的分离根据是电场中毛细管内的溶质具有不同的迁移速率。
高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis, HPCE）是在传统的电泳基础上结合高效液相色谱技术发展起来的一种高效分离分析技术，由于其具有无与伦比的高效.准确和高灵敏性，这项技术广泛运用于有机离子.无机离子，氨基酸，多肽，蛋白质，核酸分子，对映异构体和临床医学分析，同时它在生物工程，药物，环保，食品检验等领域也显示了极其重要的运用前景。
毛细管电泳仪的结构和特点
毛细管电泳仪主要由5个部分组成，毛细管柱.进样系统，高压系统，检测系统和数据采集系统组成。
毛细管电泳的特点
（1）电泳在细径（25-75u m，内径）弹性石英毛细管中进行，其有限长度一般为50cm.
（2）高电压（10-30KV）加在毛细管两端以产生高电场强度（100-500V/cm）.
（3）分析时间短，数分钟至几十分钟可完成一次分析。
（4）多种分离模式，应用范围广(从生物大分子至小分子。
离子)
（5）样品需求量少，仪器自动化高。
现阶段取得的主要进展
P/ACE MDQ主要用于蛋白质的分析：
●毛细管等点聚焦●肽蛋白和糖蛋白的鉴别分析●纯度检测●免疫毛细管电泳检测
●SDS-分子量测定●肽谱分析。
高效毛细管电泳色谱仪电泳基本概念
高效毛细管电泳色谱仪电泳基本概念一、简介高效毛细管电泳色谱仪（Capillary Electrophoresis, CE）是一种利用电场对带电化合物进行分离的技术。
它可以用来分离带正电荷、负电荷或无电荷的化合物，且在分离过程中不需要添加外部成分，如胶体或分离介质，因此不会改变样品的组成。
CE具有分离速度快、样品消耗少、自动化程度高和分离精度高等特点，在生物、医药和环境等领域得到了广泛应用。
二、电泳原理在CE中，带电荷的样品离子在电场中移动，移动速度与带电离子的电荷数和电场力大小成正比。
由于样品分子的大小、形状和电荷都不相同，它们在电场中的移动速度也各不相同，因此分离出不同成分的样品提供了可能。
CE通过在一根毛细管内施加高电场，使带电离子向着管底方向移动，借此实现所有样品分子的分离。
三、电泳参数CE基本的电泳参数包括电场强度、毛细管内液体pH值、毛细管壁面涂层、电容耦合、温度等。
1.电场强度：CE中的电场强度通常在10-100 kV/m之间，由于呈现出非线性的行为，这个参数对电泳速度和分离能力有着重要的影响。
2.pH值：毛细管内液体pH值的选择和调整是CE中的一个重要环节。
通常选择分析物理化性质相似的缓冲液，以使质氢或氢氧离子浓度在毛细管内始终保持一定水平。
3.微粒衬底：在一些情况下，添加微粒衬底可以增加分离能力和电泳效率，但是同样也会使分辨率降低。
4.温度：温度对分离速度、分离度和电泳峰形都有影响，通常情况下，温度越高，电泳速度会越快。
四、毛细管电泳色谱仪毛细管电泳色谱仪（Capillary Electrophoresis Instrument, CEI）包括注射器、毛细管、高压电源、检测器和控制软件等部件。
其中，注射器和毛细管是CE中最关键的部件。
毛细管通常是由非活性材料制成的，如硅胶或石英玻璃。
常用的检测器包括荧光检测器、紫外-可见光检测器、电化学检测器和质谱检测器等。
五、应用CE在分析各种样品中有着广泛的应用，包括各种生物分子、有机和无机化合物、药物、食品、环境和化妆品样品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5. 毛细管等速电泳（CITP）
是一种较早的模式, 采用先导电解质和后继电解质, 使溶
质按其电泳淌度不同得以分离, 常用于分离离子型物质, 目
前应用不多。
6. 毛细管电渗色谱（CEC）
将HPLC中众多的固定相微粒填充到毛细管中,
以样品与固定相之间的相互作用为分离机制, 以电
渗流为流动相驱动力的色谱过程,虽柱效有所下降,
分离过程
电场作用下，毛细管柱中出现：电泳现象和电渗流现象。
带电粒子的迁移速度=电泳+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
DNA、RNA分析
抗生素、维生素、糖类、单细胞分析
阴离子的分析
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：SO42-、 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。
毛细管电泳的几种分离模式
1.毛细管区带电泳（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
高效毛细管电泳
High performance capillary electrophoresis
食品
刘忠祥
目录
1 2 3
4 高效毛细管电泳技术概述 毛细管电泳技术的基本原理 高效毛细管电泳仪基本组成 高效毛细管电泳技术的分类及应用
高效毛细管电泳技术的概述
高效毛细管电泳技术(HPCE)，也简称毛细管
是唯一既能分离中性溶质又能同时分离带电组分的CE 模式。 其分离原理涉及物质在两相间的分配。
4. 毛细管等电聚焦（CIEF）
当向毛细管内充有的两性电解质载体两端施加直流电压
时，管内将建立一个由阳极到阴极逐步升高的pH梯度。而
蛋白质属于两性电解质，当具有不同等电点的蛋白质在管 内迁移至某些适当位置形成一窄聚焦区带而得到分离。
子由于受到的电场力大小不一样也同时被相互分离。
分离示意 图
高效毛细管电泳仪基本组成
高效毛细管电泳仪实图
主要部件及流程
① 电压：0～30kV；
② 分离柱不涂敷任何
固定液；
③ 紫外或激光诱导荧
光检测器；（可检测
到：10-19～10-21
mol/L）
1. 高压电源
（1）0～30 kV 稳定、连续可调的直流电源； （2）具有恒压、恒流、恒功率输出； （3）电场强度程序控制系统； （4）电压稳定性：0.1%； （5）电源极性易转换；
不足之处： 进样不够方便。应用范围相对较窄。
分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向与阴离子受 电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。
毛细管电泳相较于传统电泳技术的改进优势
0.05mm 内径 的石英毛细管 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。
2. 毛细管柱
（1）材料：石英：各项性能好；玻璃：光学、机械性能差； （2）规格：内径20～75μm，外径350～400μm；长度 <=1m
3. 缓冲池
化学惰性，机械稳定性好。
4. 检测器
要求：具有极高灵敏度，可柱端检测； 检测器、数据采集与计算机数据处理一体化； 类型 紫外-可见 荧光 激光诱导荧光 电导 检测限/mol 10-13～10-15 10-15～10-17 10-18～10 -20 10-18～10-19 特点 加二极管阵列，光谱信息 灵敏度高，样品需衍生 灵敏度极高，样品需衍生 离子灵敏，需专用的装置；
电压升高，电场 高效毛细管电泳的柱 效远高于高效液相色谱， 推动力大，又可进 一步使柱径变小， 理论塔板数高达几 柱长增加。 十万块/米，特殊柱子 可以达到数百万。
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。
高效毛细管电泳技术的应用
离子分析
体内药物分析 中药分析 手性拆分析 蛋白质以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，
根据样品各组分之间迁移率和分配行为的差异， 而实现分离的一种新型电咏技术。
毛细管电泳技术的基本原理
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。 HPCE在传统电泳基础上，有了两大改进： 0.05mm 内径的石英毛细管；高达数千伏的 电压
速迁移也能被相互分离。 CZE是CE中最基本，应用面最广的分离模式，其条件选择和控制
也是其他分离模式的基础
2. 毛细管凝胶电泳（CGE）
以起“分子筛”作用的凝胶作支持物在毛细管内进行的 区带电泳。 当被分离分子的大小与凝胶孔径相当时，其淌度与分子 尺寸有关系。 缺点：柱制备较困难，寿命较短。
3. 胶束电动力学毛细管色谱（MECC）
但增加了选择性。
毛细管电泳技术的优缺点
优点：
高分辨率：理论塔板数高达数百万块，甚至数千万块。
高灵敏度：可检测出低至10-20 mol/L浓度的物质。 高分析速度：可在3min内分离30种阴离子；1.7min分离19种阳离子； 4min可分离10种蛋白质。 试样用量少：仅需几nL（10-9 L）的试样。 仪器简单操作成本低：分析一个试样仅需几毫升流动液。
药物分析
• 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；