电流。 那些被称为生物“优良缓冲液”的，如Tris, borate, CAPS等特别有用，因为这些缓冲溶液中的离子一般较 大，能够在较高浓度下使用而不会产生大的电流，但 一个潜在的缺点是这些大的缓冲离子有强的紫外吸收。
常用的CE缓冲体系
• 磷酸钠体系 宽缓冲范围 • 硼酸钠体系 高pH范围 • Tris-HCl体系 低pH范围 • 醋酸-醋酸铵体系 CE/MS常用体系
• 电渗流的波动极大的影 响了迁移时间的重复性
影响电渗流的因素
• pH值 pH越高，电渗流越大
• 离子强度 离子强度越高，电渗流越小
• 缓冲溶液添加剂 离子型表面活性剂、有机溶剂、环糊精
电渗流随pH的变化情况
控制电渗流的三个重要手段
1. 采用涂层毛细管，消除电渗流的影响 2. 改变pH，从而调整电渗流的管胶束电动色谱
电解质中加入表面活性剂(surfactant，例如 SDS)，使之形成胶束（Micelle），样品根据其 疏水性(Hydrophobicity)强弱的差异，在胶束与 电解质的分配系数有所不同來进行分离 ，样品 疏水性愈強，则进入胶束的机会愈大。通常物 质进入胶束后，泳动的速度会变慢，因此疏水 性愈強的物质则愈慢出來。
添加剂的选择
• 目的：
1. 改善分离 2. 抑制分析物在毛细管上的吸附
添加剂的选择
1. 甲醇|乙腈（5-50%） • 降低电渗流，增加分离有效距离，从而改善分离效果 • 增加非极性物质的水溶性 2. 环糊精|SDS等表面活性剂 • 增加分离选择性，提高分析效果 • 降低电渗流，增加分离有效距离，从而改善分离效果 3. 非极性高分子聚合物 • 掩蔽毛细管内壁电荷，抑制分子吸附 • 降低电渗流 • 形成一定的分子筛，提高分子大小选择性
毛细管电泳分离原理及分析策略
CE分离原理-与模式有关
• 毛细管区带电泳（CZE） • 毛细管胶束电动色谱（MECC/MCKC） • 毛细管凝胶电泳（CGE） • 毛细管等电聚焦（cIEF） • 亲和毛细管电泳（ACE） • 毛细管电色谱（CEC）
第一章 毛细管区带电泳
样品在电解 液中泳动,根 据物质的荷/ 质比差异来 进行分离， 比值愈大,跑 得愈快
• EOF gives plug flow
– Minimizes band broadening – Narrows detection zone
电渗流是CE中最大的驱动力来源之一
电渗流的正面及负面作用
• 正面作用
• 负面作用
• 增加分离速度
• 使得正、负电荷物质同 时分离
• 减少分离时间和分离有 效距离
进样方式
压力进样 电动进样 浓缩进样
毛细管种类
• 非涂层毛细管（裸管） • 内壁涂层毛细管（涂层管）
非涂层毛细管-电渗流的概念
低pH
高pH
- H+
电渗流的特点
EOF
纯电泳状态
+
-
电泳+电渗流
EOF
+
-
tm (min)
0
电渗流的作用
电渗流的活塞流特点
• Hydrodynamic flow – Parabolic – Resistance to flow at surface – More diffusion/broader detection zone
缓冲溶液及pH值的选择
研究经验表明：对于蛋白质、肽和氨基酸等两 性样品，采用酸性（pH 2）或碱性（pH＞9） 分离条件，比较容易得到好的分离结果；糖类 样品通常在pH=9～11之间能获得最佳分离； 羧酸或其他样品多在pH=5～9之间选择分离条 件。
缓冲溶液及pH值的选择
pH 的选择也和所用的毛细管种类有关，许多 涂层毛细管只能在一定的pH范围内工作，例如 聚丙烯酰胺涂层毛细管，在3＜pH＜8的范围以 外工作，其涂层容易水解失效。
• EOF gives plug flow
– Minimizes band broadening – Narrows detection zone
电渗流的活塞流特点
• Hydrodynamic flow – Parabolic – Resistance to flow at surface – More diffusion/broader detection zone
渗流很低；当pH>10以后，电渗流基本不增 加 3. 添加剂：有机溶剂可以降低电渗流的大小， 从而增加分离的有效距离；表面活性剂可以 彻底改变电渗流的方向和大小，主要是在阴 离子分析时使用
缓冲溶液的影响和选择
• 在CE中应该根据以下性质来选择缓冲溶液： 1. 在所选的pH范围内有较强缓冲能力； 2. 在检测波长处有低的紫外吸收； 3. 小的淌度（即大体积、低电荷离子）以降低所产生的
缓冲溶液及pH值的选择
在相同的 pH下，不同缓冲体系的分离效果不 尽相同，有的可能相差甚远。一般的经验是， 能与样品发生相互作用的试剂，有可能就是最 好的试剂。一个典型的例子是，在分离糖类和 DNA等分子时优先使用硼酸盐缓冲体系，因为 硼酸根能与糖羟基形成配位键，从而增加糖的 负电荷和分离度。硼酸缓冲试剂也适用于其他 含邻位羟基或多羟基化合物的分离。
缓冲溶液及pH值的选择
缓冲试剂及pH调节剂的浓度也需要优化。缓 冲试剂的浓度一般控制在10～200 mmol/L之间。 电导率高的缓冲试剂如磷酸盐和硼砂等，其浓 度多控制在20 mmol/L附近，而电导小的试剂 如硼酸及HEPES等，其浓度可在100 mmol/L以 上。有时为了抑制蛋白质吸附等特殊目的，可 采用很高（＞0.5mol/L）的试剂浓度，此时要 注意减少分离电压，分析速度自然也将随之降 低。
CZE分离条件的选择
• 毛细管类型--涂层还是非涂层？ • 毛细管长度--长毛细管还是短毛细管？ • 缓冲液体系--种类和pH值 • 添加剂类型--甲醇|环糊精|乙腈 • 检测器选择--紫外|二极管阵列|激光诱导荧光
缓冲溶液的选择
可先用磷酸缓冲体系为搜寻基础，初步确定 （最佳）pH范围后，再进一步细选出更好pH 和缓冲试剂。磷酸盐是毛细管电泳中最常用的 缓冲体系之一，它的紫外吸收低，pH缓冲范围 比较宽（pH=1.5～13），但电导也比较大。