09.11.2020
现代仪器分析 第一讲_ 高效毛细管
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电泳法在药物分析中的应用chaj
几种常用的毛细管电泳分离模式
（1）毛细管区带电泳 （Capillary Zone Electrophoresis, CZE=FSCE） 是指溶质在毛细管内均一的背景电解质缓冲溶
液中以不同速率迁移而形成彼此分离的溶质带的电 泳模式，分离的基础是淌度的差别。
CZE只能分析带有电荷的离子而不能分离中性
物质，是最基本、最普遍的一种分离模式。
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❖ CZE中背景电解质的浓度一般高于试样，起运 载电流的作用，其离子有一定的迁移率。当电流通 过时，缓冲溶液中的阴、阳离子以一特定的速度分 别向正极和负极移动。同时试样中的不同离子将按 各自的恒定速度移动，形成背景电解质离子流动中 伴随有试样离子的流动。如果试样中不同离子的迁 移率差别很大，就能将不同离子分离。
3.8-5.8 5.2-7.2 5.4-7.4 5.8-7.8
Phosphate HEPES* (羟乙基哌嗪乙硫磺酸) Tricine*(三(羟甲基)甲基甘氨酸) Tris (三羟甲基氨基甲烷 ） Borate (硼酸盐) CAPS* (3-(环己胺)-1-丙磺酸钠)
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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25~75µm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。
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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； u电渗流 ＞u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,同种类离子由于差速迁移被 相互分离。
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第二节 HPCE基本知识回顾
毛细管电泳(CE: Capillary Electrophoresis)又称高 效毛细管电泳(HPCE),是指离子或带电粒子以弹性石 英毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力,依 据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实 现分离的液相分离分析技术。
现代仪器分析
第一讲: 高效毛细管电泳法 在药物分析中的应用
College of Pharmacy, Shanxi Medical University
Prof. Anjia CHEN
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第一节 仪器分析法概述 (generalization)
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二、毛细管电泳的主要模式
毛细管区带电泳（CZE） 毛细管凝胶电泳（CGE） 毛细管等电聚焦（CIEF） 毛细管电动色谱（ MECC; MEEKC etc.） 毛细管电色谱（CEC） 毛细管等速电泳（CITP） 亲和毛细管电泳（ACE） 非水相毛细管电泳（NACE）
色谱分析法 √
光谱分析法 √
仪器分析法
电化学分析法
质谱分析法
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其他仪器分析法有：
➢ 流动注射分析 (Flow Injection Analysis, FIA) ➢ 热分析 (Thermal Analysis, TA) ➢ X射线分析 (X-ray Analysis)
➢ 电渗迁移：电渗迁移指在电场作用下溶液相对于带电管壁 移动的现象。当毛细管内充满缓冲溶液时，毛细管壁上的 硅羟基发生解离，生成的氢离子溶解在溶液中，这样就使 毛细管壁带上负电荷与溶液形成双电层，在毛细管的两端 加上直流电场后，带正电的溶液就会整体的向负极端移动， 这就形成了电渗流。
➢ 带电微粒在毛细管内实际移动的速度为电泳流和电渗流的 矢量和。
HPCE: 以内径10~200µm的毛细管柱为分离通道， 对大分子和小分子等进行高效分离和检测的有关技 术的统称。
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一、HPCE原理
分离的原因：电泳迁移，电渗迁移
➢ 电泳迁移：在高压电场下，样本中各带电离子依据其所带 电荷的性质、多少及大小、形状的不同向相反方向移动。
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Buffer Considerations
1. Typical [buffer]: 25-200mM 2. Good buffering capacity within the desired range 3. Minimal UV absorbance（低紫外吸收） 4. Low conductivity if possible (低电导) 5. Inexpensive/available (廉价/有效)
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Typical Buffer Systems/FSCE(CZE)
BUFFER
Useful pH Range
Phosphate
1.1-3.1
Formate
Байду номын сангаас
2.8-4.8
Acetate MES* (2-(N-吗啉)乙磺酸介绍) Citrate (柠檬酸盐 ) PIPES (哌嗪-N,N-二(2-乙磺酸) )
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 百万甚至数千万。
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毛细管电泳原理示意图
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