• 按支持介质种类的不同，区带电泳可分为：
②醋酸纤维素薄膜电泳：医学上，常用于分析血清蛋白、胎盘球 蛋白，其优点是简便迅速，便于保存照相，比纸电泳分辨率 高。
①纸电泳：用滤纸作为支持介质，多用于核苷酸的定性定量分析。
以上二种类型的电泳，由于介质的孔径度大，没有分子筛 效应，主要靠被分离物的电荷多少进行分离。
2.电泳现象与电渗流现象
电泳：在电解质溶液中，带电粒子在电场作用下，以不同速 度向其所带电荷相反方向迁移的现象称为电泳。 电渗流（electro osmotic flow，EOF）：指管内溶液在外 力电场作用下整体向一个方向运动的现象。
• HPCE通常采用的是石英毛细管柱，一般情 况下（pH＞3），硅醇基（—SiOH）电离 为硅氧基负离子（—SiO），使管壁表面 带负电，为了保持电荷平衡，溶液中水合 离子（一般为阳离子）被吸附到表面附近， 形成双电层。 • 当在毛细管两端加高电压时，双电层中的 阳离子向阴极移动，由于离子是溶剂化的， 所以带动了毛细管中溶液整体向阴极移动， 产生电渗流。在不少情况下，电渗流的速 度是电泳流速度的5～7倍。
3.10.1 概述
1. 电泳：在外加电场的影响下，带电的胶体粒子或离子在介 质中作定向移动的现象称为电泳。 2.不同带电粒子 的电荷量和分子 大小不同，流动 速率也不同，因 此电泳是一种适
用于胶体粒子和
离子的分析分离 技术。
• 电泳现象早在十九世纪初就已发现（1808 年俄国物理学家Reŭss进行了世界上第一次 电泳实验）。但电泳技术的广泛应用，则 是在1937年用滤纸作为支持介质成功地进 行纸电泳以后，特别是近几十年以来，电 泳技术发展很快，各种类型的电泳技术相 继诞生，在生物化学、医学、免疫学等领 域得到了广泛应用。
电泳的分类
原则上按电泳的原理来分，可分为二类： • 自由界面电泳：又称移动界面电泳，是指在没有支 持介质的溶液中进行的电泳。其装置复杂，价格昂 贵，费时费力，不便于推广应用。 • 区带电泳：是指有支持介质的电泳，待分离物质在 支持介质上分离成若干区带。支持介质的作用主要 是防止电泳过程中的对流和扩散，以使被分离的成 分得到最大分辨率的分离。区带电泳由于采用的介 质不同以及技术上的差异，又可分为不同高效毛细管电泳（HPCE）是近年来发展起 来的一种高效、快速的分离分析技术，是 经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产 物。 • HPCE已成为一种重要的分离分析方法，在 生物、医药、化工、环保、食品等领域具 有广阔的应用前景。
3.10.2 高效毛细管电泳的理论基础
1.经典电泳与高效毛细管电泳区别
③淀粉凝胶电泳：多用于同工酶分析，凝胶铺厚些， 可一层一层剥层分析（一板多测）。天然淀粉经加 工处理即可使用，但孔径度可调性差，并且由于其 批号之间的质量相差很大，很难得到重复的电泳结 果，加之电泳时间长，操作麻烦，分辨率低，实验 室中已很少使用。 ④琼脂糖凝胶电泳：一般用于核酸的分离分析。琼脂 糖凝胶孔径度较大，对大部分蛋白质只有很小的分 子筛效应。 ⑤聚丙烯酰胺凝胶电泳：可用于核酸和蛋白质的分离、 纯化及检测。其分辨率较高。 聚丙烯酰胺和琼脂糖是目前实验室最常用的支持 介质
毛细管电泳（CE）
• 毛细管电泳（CE）又称高效毛细管电泳 （HPCE）或毛细管电分离法（CESM）， 是一类以毛细管为分离通道、以高压直流 电场为驱动力的新型液体分离分析技术。 • 毛细管电泳实际上包括电泳、色谱及其交 叉内容，是分析科学中继高效液相色谱之 后的又一重大进展，它使分析科学得以从 微升水平进入到纳升水平，并使单细胞分 析，乃至单分子分析称为可能。
（1） 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。 • 高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进。
（2） 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0.05mm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。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。
4. 分离方程
• 粒子的电泳速率由下式决定：
ep ep .E
• 其中E为电场强度，μep为两溶质的平均电 泳淌度，即离子在给定介质中单位时间和 单位场强下移动的距离，淌度的大小与粒 子的净电荷、半径及介质黏度等相关。
3. 分离过程
电场作用下，
柱中出现：电泳 现象和电渗流现 象。

带电粒子的迁移速度=电泳和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,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被 相互分离。
• 另外根据支持介质形状不同，区带电泳可分为：
薄层电泳、 板电泳、柱电泳。 据用途不同，可分为：分析电泳、制备电泳、 定量、免疫电泳。
•
电泳技术的特点
• 凡是带电物质均可应用某一电泳技术进行分离,并 可进行定性或定量分析; • 样品用量极少; • 设备简单; • 可在常温进行; • 操作简便省时; • 分辨率高; • 特别适合于蛋白、核酸等大分子物质的分离。是 生化药物、基因工程药物分析的重要手段。
• 正离子的运动方向和电渗流一致，因此最 先流出；中性粒子的电泳流速度为“零”， 其移动速度相当于电渗流速度；而负离子 的运动方向和电渗流方向相反，但因电渗 流速度一般都大于电泳流速度，故它将在 中性粒子之后流出，因而各种粒子因差速 迁移而分离。 • 分离方式的优点：所有正负离子和中性分 子都向同一个方向迁移，因此可在柱末端 放置检测器实现在线检测。