色谱分析法和毛细管电泳分析法的基本原理与应用
第五章 高效毛细管电泳和电动色谱
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3Leabharlann 101三、毛细管凝胶电泳
毛细管凝胶电泳 CGE）：按照试样中各个组 分相对分子质量的大小进行分离的方法。 用途：常用于蛋白质、寡聚核苷酸、核糖核 酸、DNA片段的分离和测序及聚合酶链反应产 物的分析。CGE能达到CE中最高的柱效。
• 毛细管等电聚焦是基于不同蛋白质或多肽之 间等电点的差异进行分离的电泳技术。 • 毛细管等电聚焦最具特色的应用是测定蛋白 质的等电点。在异构酶鉴定、单克隆抗体、 多克隆抗体、血红蛋白亚基等研究中，经常 用毛细管等电聚焦。
五、亲和毛细管电泳
亲和毛细管电泳是利用配体与受体之间存在特异性 相互作用，可以形成具有不同荷-质比的配合物而达 到分离目的。
梯度升压方式对毛细管电泳分离的影响 A. 2kV至25kV，0min，一步升压；B.2kV至25kV，5min，线性梯度 升压. 样品：β-乳球蛋白A，溶菌酶，细胞色素C，肌红蛋白，微白蛋白
二、毛细管及其温度控制
毛细管电泳柱作为分离分析的载体，其材料、 形状、内径、柱长、温度对分离度和重现性都 有影响。
缓冲液中加入添加剂，并让缓冲液与毛 细管充分平衡.如加入阳离子表面活性剂 十四烷基三甲基溴化铵(tetradecyl trimethyl ammonium bromide ,TTAB)， 能在内壁形成物理吸附层，使EOF反向. 添加剂还有聚乙烯亚胺、甲基纤维素 (MC)、十六烷基溴化铵(CTAB)等。
脂质体在液相色谱和毛细管电泳中的应用
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"! ， +# - +" ］ 胞膜的 吸 收 和 传 递 过 程［ )& - ", ， 。带有负电荷
有如形成囊泡， 凝聚技术以及超临界流体， 玻璃过滤 和气体鼓泡法［ #) ］等其他非传统的制备方法。 * * 脂质体可由加 在 水 中 的 脂 类 分 子 自 动 形 成， 但 其热力学结构不稳 定， 故在制备脂质体时需要借助 超声、 挤压、 匀浆等外加能量的方法。脂质体中的磷 脂和参入的其他组分的性质决定脂质体的性质。蛋 卵磷脂 （ 磷脂酰胆碱， )* ） 因其低成本和电中性 而 被 使用的最多， 其他的中性磷脂有鞘磷脂、 磷脂酰乙醇 胺 （ )+ ） 等。脂 质 体 还 可 通 过 加 入 带 电 分 子 制 备 成 带电脂质体， 如加入 带 负 电 荷 的 两 亲 分 子 二 乙 酰 磷 酸、 磷脂酰甘油、 磷脂酸 （ ), ） 、 磷脂 酰 丝氨 酸 （ )" ） 、 有机 高 分 子、 -., 等 制 备 成 带 负 电 荷 的 脂 质 体； 也 可加入带正电荷的 十 八 烷 胺、 鞘氨醇等制备成带正 电荷的脂质体［ # ］。此外， 脂质体的机械性能也可通 过选用不同的物质 组 成 得 以 控 制， 如生物膜中天然 组分胆固醇的加入在控制所制备的脂质体的膜流动 性和通透性方面起着关键的作用。脂质体中的双层 膜有凝胶和流体两 种 状 态， 通常为了得到一定硬度 的脂质体， 需在高于膜相变温度 + / 以上制备
毛细管电泳和毛细管电色谱
其他领域
毛细管电泳还应用于食品分析 、冶金、地质等领域，可用于 金属离子、矿物成分等的分离
和检测。
02 毛细管电泳技术
CHAPTER
进样技术
压力进样
通过施加压力使样品进 入毛细管，适用于大体
积样品。
电动进样
利用电场力驱动样品进 入毛细管，适用于低粘
电解质浓度
影响电场强度和离子迁移率。
温度
影响分子热运动和扩散系数。
毛细管材料和内壁处理
影响样品在毛细管内的吸附和分离效 果。
03 毛细管电泳实验
CHAPTER
实验流程
安装毛细管
选择合适的毛细管，将其插入 仪器，确保密封良好。
运行实验
设定合适的实验参数，如电压、 温度、检测波长等，开始实验。
准备毛细管电泳仪
进系统
用于将样品注入到毛细管中。
实验材料
毛细管
具有微米级内径的玻璃或石英管，是电泳的分离通道。
电解质溶液
用于提供电泳所需的离子环境。
样品
待测物质，需进行适当预处理。
清洗液
用于清洗毛细管和仪器，保持实验的准确性。
04 毛细管电色谱简介
CHAPTER
定义与原理
定义
毛细管电色谱（CEC）是一种将高效电泳分离与高效液相色谱的固定相相结合 的分离技术。
亲和电泳
利用特异性亲和作用进行分离 ，如抗体-抗原、酶-抑制剂等
。
检测方法
紫外可见光谱
利用紫外可见光谱检测分离出的组分。
电化学检测
利用电化学方法对分离出的组分进行检测。
荧光检测
利用荧光物质标记待测组分，通过荧光信号 进行检测。
毛细管电泳技术在检测分析中的应用
2011-12-31 毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用分析化学毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用摘要：毛细管电泳技术(CE)作为现今一种主要的分析技术，凭借其高效、灵敏、快速、设备简单、广泛适用性等特点，广泛应用于各个领域。
本文简要概述了CE技术的原理及特点，并简述了它在环境分析、食品分析、药物分析、生物大分子分析等各个领域的应用。
关键词：毛细管电泳；分析；应用1.毛细管电泳技术简介1.1 产生与发展毛细管电泳技术（Capillary Electrophoresis, CE）是一种在电泳技术的基础上发展的一种现代分离技术。
电泳技术作为一种分离技术已有近百年历史，1937 年A.Tiselius首先提出：传统电泳最大的局限是难以克服由高电压引起的焦耳热。
1967年，Hjerten最先提出了毛细管电泳的雏形，即在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳。
但他并没有完全克服传统电泳的弊端。
直至1981年Jorgenson和Lukacs提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离, 这时现代毛细管电泳技术真正产生。
1984 年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支：胶束电动毛细管色谱（MEKC）。
1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。
同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。
近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。
毛细管电泳技术兼有高压电泳及高效液相色谱等优点，其突出特点是：（1）所需样品量少、仪器简单、操作简便。
（2）分析速度快，分离效率高，分辨率高，灵敏度高。
（3）操作模式多，开发分析方法容易。
（4）实验成本低，消耗少。
（5）应用范围极广。
自1988年出现了第一批毛细管电泳商品仪器，短短几年内, 由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核糖核酸(DNA)的分离分析要求,得到了迅速的发展。
色谱分析法第九章 毛细管电泳法简介-精品文档
5)CGE中使用改性剂
9.5.4毛细管等电聚焦(CIEF) 1)毛细管等电聚焦原理
毛细管等电聚焦属于毛细管电泳中的一种聚焦技术类型，其溶
质通常是蛋白质，分离基于蛋白质等电点(PI)的差异。毛细管内充 满两性电解质和蛋白质溶液，加上一个电场，在毛细管中产生一个
pH梯度。各种蛋白质因为它们的等电点不同，而在毛细管内聚焦为
图9.6 溶质通过毛细管的顺序
图9.7阳离子、中性分子、阴离子 的电泳谱图
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1)电渗流的作用 2)电渗流的产生
图9.8 电渗流的产生
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图9.9 不同驱动力的流型和相应的谱带峰形 3)电渗流的速度和迁移率 (1)电场强度
(2)缓冲液的pH值
子的尺寸和离子所带电荷的大小和符号。
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图9.1 毛细管电泳示意图 9.1.2区带电泳 9.1.3引起区带扩散的因素 9.1.4管的直径对对流扩散的影响
9.1.5介质中的电泳
9.1.6毛细管电泳
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9.2毛细管电泳体系 9.2.1概述 从概念上来讲，毛细管电泳体系比较简单。如图9.2所示，其 主要组成有样品池、入口池、出口池、毛细管、检测器、高压电 源、数字结果处理设备，如一台分析仪或一台计算机。
许多狭小的区带。毛细管内的溶液在动力作用下通过检测器而产生 电泳图。
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2)毛细管内形成pH梯度 3)等电聚焦
图9.13 CIEF分离机理示意图
毛细管电泳的原理及应用第一讲毛细管电泳简介
座 毛细管电泳的原理及应用＊
第一讲
毛细管电泳简介
王义明
１－ １－ ｍ ｌ ０ １ ０ １ ｏ， ３ ５ 激光诱导荧光 检测器则达 １－９ ０ １～
罗 国安
１ 概述 毛细管电泳（ａｉ ｒ ｅ ｃ ｏｈｒｓ ， Ｅ 又 ｃｐｌｙ ｔ ｐｏｅｉ Ｃ ） ｌ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ
叫高 效 毛细管 电泳 （ Ｐ Ｅ ， 近年 来 发展最 快 的 ＨＣ 是
１ ０倍。现在有的采用液体冷却方式的毛细管电泳 仪可使用离子强度高达 ０５ ｏ／ ． ｍｌ Ｌ的缓冲液进行分 离， 或使用 ２ ｍ直径的毛细管进行微量制备， ０ 仍
能达 到 良好的分离效果和重 现性 。
３ Ｅ的分离模式 Ｃ
Ｃ Ｅ现 有六种分离模式 ， 分述如下 ：
（） １ 毛细管 区带 电泳 （ａｉ ｒ ｚｎ ｅ ｃ ｃｐｌｙ ｅ － ｌ ａ ｏ ｌ ｅ ｔ ｐｏｅｉ Ｃ Ｅ ， ｒ ｈｒｓ ， Ｚ 又称毛细管自由电泳， Ｃ ｏ ｓ 是 Ｅ中
也只需几毫升， Ｐ Ｃ所需样品为 Ｌ级， 而Ｈ Ｌ 流动相
则需几百毫 升乃至更多 ； Ｃ 但 Ｅ仅 能实现 微量制备 ，
而Ｈ Ｌ Ｐ Ｃ可作常量制备。 Ｅ和普通电泳相比， Ｃ 由于
其采用高 电场 ， 因此分 离速度要快得 多 ； 检测器则 除 了未能和原 子吸收 及红 外光谱连 接 以外 ， 它类 型 其 检测器均 已和 Ｃ Ｅ实现 了连接 检测 ； 般 电泳定量 一 精度差 ， Ｃ 而 Ｅ和 Ｈ Ｌ Ｐ Ｃ相 近 ；Ｅ操作 自动 化程度 Ｃ 比普通 电泳要高得多 。总之 ，Ｅ的优点可概括为三 Ｃ
文献 ［ Ｃ Ｅ需要优化 的操 作参数为 电压和缓冲液 ］ Ｚ
二代Ｄ Ａ序列测定仪， Ｎ 将在人类基因组计划中起
重要作用 。
药物分析中的毛细管电泳法测定药物结构
药物分析中的毛细管电泳法测定药物结构毛细管电泳法是一种常用的药物分析技术，可用于测定药物结构。
本文将介绍毛细管电泳法的原理、操作步骤、应用领域和优势等相关内容。
一、毛细管电泳法的原理毛细管电泳法是一种基于电动力和电荷选择性的分离技术，通过在毛细管中施加电场，使带电的药物分子在电场作用下沿着毛细管迁移，从而实现药物分离和结构测定。
毛细管材料、电解液组成、电场强度和药物分子的特性等因素都会影响分离效果和测定结果。
二、毛细管电泳法的操作步骤1. 毛细管准备：选择合适的毛细管，常用的有硅胶毛细管、聚合物毛细管和玻璃毛细管等，根据不同的药物性质选择合适的毛细管材料。
2. 电解液准备：根据药物的电荷性质和分离要求选择合适的电解液组成，常用的有缓冲液、有机溶液和离子对等。
3. 样品处理：将待测试的药物样品进行处理，通常包括样品前处理和样品标记等步骤，以增强分离效果和信号检测。
4. 注射样品：将经处理的药物样品通过注射器等装置注入到毛细管中，保持注射速度稳定。
5. 施加电场：连接电泳设备，根据药物分子特性和需要进行电场强度的设定。
6. 结果分析：根据电泳的运行时间、药物分离的位置和检测信号等信息，进行结果分析和药物结构测定。
三、毛细管电泳法的应用领域毛细管电泳法在药物分析领域有广泛的应用。
主要应用于药物结构分析、药物成分分离和纯度测定等方面。
它具有检测迅速、高分辨率、需样品量少和方法简便等优点，适合于复杂样品和微量样品的分析。
四、毛细管电泳法的优势1. 高分离效果：毛细管电泳法能够有效地分离药物分子，尤其适用于复杂样品的分析。
2. 快速分析：相比传统的色谱技术，毛细管电泳法具有分离速度快的优势，能够提高分析效率。
3. 小样品量：毛细管电泳法对样品量的要求较低，适合于微量样品的分析。
4. 简便易行：操作步骤相对简单，不需要复杂的样品准备和设备操作。
综上所述，毛细管电泳法是一种重要的药物分析技术，其原理、操作步骤、应用领域和优势使其成为药物结构测定的有力工具。
毛细管气相色谱分析法
在环保领域的应用
空气质量监测
毛细管气相色谱分析法可用于检测空气中的有害气体和挥发性有机物，帮助评 估空气质量状况。
废水处理
毛细管气相色谱分析法可用于检测废水中的有害物质，如有机溶剂、农药等， 为废水处理提供技术支持。
在食品药品安全领域的应用
食品添加剂检测
毛细管气相色谱分析法可用于检测食品中的添加剂，确保食品添加剂符合安全标 准。
氢火焰离子化检测器通过燃烧反应将 物质转化为带电粒子，并用电场将其 分离和检测，适用于烃类物质的检测。
定性与定量分析方法
定性分析
通过比较已知物质的色谱特征（如保 留时间）来确定未知物质。
定量分析
通过测量已知浓度标准物质的色谱峰 面积或峰高，利用外标法或内标法计 算未知物的浓度。
03 毛细管气相色谱分析法的应用
毛细管气相色谱分析法
目录
CONTENTS
• 毛细管气相色谱分析法简介 • 毛细管气相色谱分析法的基本理论 • 毛细管气相色谱分析法的应用 • 毛细管气相色谱分析法的实验技术 • 毛细管气相色谱分析法的优缺点及未来发展
01 毛细管气相色谱分析法简介
CHAPTER
定义与原理
定义
毛细管气相色谱分析法是一种分离和分析复杂样品中各组分的方法，利用不同组分在固定相和流动相之间的分配 平衡进行分离，并通过检测器进行检测。
萃取
对于不易溶解的样品，需 要进行萃取操作，以提高 样品的提取效率。
净化
去除样品中的杂质，以提 高色谱分析的准确性和可 靠性。
进样技术
直接进样
将溶解或萃取后的样品直 接注入进样口。
分流进样
通过分流装置将样品分成 两路，大部分样品被排入 废液，小部分样品被引入 进样口。
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色谱分析法和毛细管电泳分析法的基本原理
与应用
在现代化学中，分析技术是不可或缺的一部分。
众所周知，分析技术有很多种类，例如，质谱分析、放射性分析、光谱分析等等。
然而，本篇文章将重点讨论色谱分析法和毛细管电泳分析法这两种分析技术的基本原理与应用。
一、色谱分析法的基本原理与应用
色谱分析法是一种从杂质混合物中分离纯化化学物质的技术。
它基于不同组分在特定条件下通过固定相和移动相之间的相互作用，实现组分的分离和定量化分析。
在色谱分析法中，样品溶液被喷洒到固定相上，然后通过移动相流动，不同化学物质因其物理化学性质差异，从而可能在固定相上停留不同的时间，从而被分离。
色谱分析法又分为气相色谱和液相色谱两个主流技术。
1. 气相色谱
气相色谱是一种以气体作为载体的色谱技术。
它基于杂质在蒸
汽状态下通过固定相时与它相互作用的特定适配关系，实现杂质
的分离和定量化分析。
分离组分是根据它们的挥发性、极性、分
子量、化学反应性等从样品中引导到固定相上的微小涂层上，通
过气流来驱动气溶胶在涂层上的流动。
2. 液相色谱
液相色谱是一种以液体作为载体的色谱技术。
它基于样品在液
相中分离和移动的特性，通过以固定相对其它组分有不同的吸附
性能，完成对有机化合物、药物等成分的分离和提纯。
具体而言，液相色谱的分离过程通过在移动相中加入一种固定相，通过样品
流动的压力差在二者中达成交换，样品分子成分被吸附在不同程
度的高校固定相上。
那么，色谱分析法有哪些具体应用呢？
1. 生物医学分析
色谱分析法广泛应用于生物医学分析，并成功用于药物的分析，纯化和鉴定。
比如进口药物中已知的有毒成分，利用气相色谱可
以进行快速检测，而液相色谱则可用于肝炎病毒和细胞生化结构
的分析。
2. 环境分析
色谱技术在环境分析中也有着不可替代的作用。
如有机物质、
金属离子、化学反应物等的分离和测定。
其中，危险废物的色谱
分离技术得到广泛的应用。
3. 食品质量检测
色谱技术在食品质量检测中也有所应用。
它可以用来进行食品
添加剂和有害物质的检测。
在食品中添加剂种类和数量的检测和
定量，直接影响到其质量和安全。
特别是在食品中添加的色素，
如甲基红、酸性红等都可以通过液相色谱检测并且定量。
二、毛细管电泳分析法的基本原理与应用
毛细管电泳是一种分离化合物混合物的柔软化学模型，其利用电致流动将化合物差异大的混合物分离开。
同样是通过将物质溶解于移动相中，但是不同于色谱分析法的是其使用电场强度将样品分子排列成一条胶体。
同时，利用毛细管内的场和分子运动的电荷多样性，化合物可以更加迅速地被分离。
毛细管电泳也可以分为很多类别，例如：毛细管凝胶电泳、毛细管等温电泳和毛细管凝胶等温电泳等等。
那么，毛细管电泳分析法有哪些具体应用呢？
1. 蛋白质分离
毛细管电泳技术在蛋白质分离方面有着广泛应用，它可以分离具有不同电气运动号的不同大小和结构的蛋白质，以获得峰电势等信息从而实现蛋白质的定量和研究。
2. DNA分析
DNA分析是毛细管电泳中非常重要的应用之一，能够对DNA
进行分离检测。
通常情况下，荧光标记的DNA通过电泳优势形成。
在电场的作用下，荧光标记的DNA会因其长度或结构而分别向两
极迁移，这个特性可以展现出DNA的多样性。
3. 气体分析
毛细管电泳也在气体分析中有广泛的应用，如分析血液气体成分，例如血红蛋白，保健品和低温储藏均为毛细管等离子体法加
工过程的其他领域，毛细管电泳可更好地应用这些场合。
总结
总体而言，色谱分析法与毛细管电泳的应用领域广泛又多样。
从这篇文章能看出来，无论在医学、环保还是食品质量等方面，
这些分析技术都具备得到很好的应用和发展的能力。
色谱分析法
和毛细管电泳分析法的创新在我们的社会和经济发展中有着不可
忽视的作用，需要在日常使用中更多地重视和关注。