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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,苯甲醇、苯甲酸、水杨酸的毛细管电泳分离,教师 肖艳玲,08,级综合实验,2010.10,2024/11/16,苯甲醇、苯甲酸、水杨酸的毛细管电泳分离教师 肖艳玲08级,1,一、实验目的：,1,、,掌握毛细管电泳的基本概念；,2,、,通过实验熟悉毛细管电泳仪的基本原理和操作；,3,、,了解影响毛细管电泳分离的主要操作参数。,2024/11/16,一、实验目的：1、掌握毛细管电泳的基本概念；2023/10/,2,二、基本概念：,电泳：,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。,利用,电泳,现象对某些化学或生物物质进行分离分析的方法和技术叫电泳法或电泳技术。,高效毛细管电泳,:,(,CE,capillary electrophoresis),，以毛细管为分离通道（用,75,um,内径石英毛细管），以高压直流电场为驱动力，以样品的多种特性为分离依据的分析技术。高效毛细管电泳。,2024/11/16,二、基本概念：电泳：在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电,3,电渗流现象,电渗流：,毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流动，来源于外加电场对管壁溶液双电层的作用,电渗现象中整体移动着的液体叫,电渗流,（,electroosmotic flow，,简称,EOF）。,电渗现象,:,当液体两端施加电压时，就会发生液体相对于固体表面的移动，这种液体相对于固体表面的移动的现象叫电渗现象,.,2024/11/16,电渗流现象电渗流：毛细管内壁表面电荷所引起的管内液体的整体流,4,HPCE,中电渗流的大小与方向,电渗流的大小,:,用电渗流速度,电渗流,表示，取决于电渗淌度,和电场强度,E,。,即,电渗流,=,E,淌度：,取决于带电离子在单位电场下的迁移速度；,是特征常数,淌度不同是电泳分离的基础。,2024/11/16,HPCE中电渗流的大小与方向电渗流的大小:用电渗流速度,5,电渗流的作用：,电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的57倍；,（1）可一次完成阳离子、阴离子、中性粒子的分离；,（2）改变电渗流的大小和方向可改变分离效率和选择性，如同改变,LC,中的流速；,在,HPCE,中，控制电渗流非常重要,。,电渗流的方向,:,取决于毛细管内表面电荷的性质：,内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极；,内表面带正电荷，溶液带负电荷，电渗流流向阳极；,石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；,2024/11/16,电渗流的作用：电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的5,6,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,。,电渗流,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,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被相互分离。,（,动画）,2024/11/16,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。,7,三、高效毛细管电泳(,HPCE),基本原理,1.迁移时间（保留时间）,HPCE,兼具有,电化学的特性,和,色谱分析,的特性。有关色谱理论也适用。,V,外加电压；,L,毛细管总长度；,2.分离效率（塔板数）,在,HPCE,中，仅存在纵向扩散，,2,=2,Dt,扩散系数小的溶质比扩散系数大的分离效率高，分离生物大分子的依据。,2024/11/16,三、高效毛细管电泳(HPCE)基本原理1.迁移时间（保留时间,8,3.分离度,影响分离度的主要因素；工作电压,V；,毛细管有效长度与总长度比；有效淌度差。分离度可按谱图直接由下式计算：,2024/11/16,3.分离度 影响分离度的主要因素；工作电压V；毛细,9,高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：,电压升高，电场推动力大；柱径小，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。,一、采用了,75um,内径的毛细管；,二、采用了高达数千伏的电压。,2024/11/16,高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进：电压升高，电场推动,10,高效毛细管电泳法的特点,1.仪器简单、易自动化,电源、毛细管、检测器、溶液瓶,2.分析速度快、分离效率高,在,3.1,min,内分离,36,种无机及有机阴离子，,4,.1,min,内分离了,24,种阳离子；,3.操作方便、消耗少,进样量极少，水介质中进行；,4.应用范围极广,有机物、无机物、生物、中性分子；生物大分子等；,分子生物学、医学、药学、化学、环境保护、材料等；,2024/11/16,高效毛细管电泳法的特点1.仪器简单、易自动化2023/10/,11,四、仪器结构及主要部件,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,2.,毛细管柱,3.,缓冲液池,4.,检测器,2024/11/16,四、仪器结构及主要部件紫外或激光诱导荧光检测器；1.高压电,12,1.高压电源,（1）030,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；,2.毛细管柱,（1）材料：石英（,分离柱不涂敷任何固定液）,各项性能好；,（2）规格：,内径,2075,m，,外径,350400,m；,长度,1,m,2024/11/16,1.高压电源（1）030 kV 稳定、连续可调的直流电源；,13,3.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 检测限,/,mol,特点,紫外,10,-13,10,-15,光谱信息,荧光,10,-15,10,-17,灵敏度高，样品需衍生,激光诱导荧光,10,-18,10,-20,灵敏度极高，样品需衍生,2024/11/16,3.缓冲液池 化学惰性，机械稳定性好；类型,14,1.,离子分析,analysis of ion,2.,药物分析,analysis of pharmaceutics,3.,氨基酸分析,analysis of amino acids,4.,核酸分析及,DNA,测序,analysis of nucleic acids and sequence of DNA,5.,新进展及热点问题,advances and special topics,高效毛细管电泳应用与进展,2024/11/16,1.离子分析高效毛细管电泳应用与进展2023/10/8,15,1.,离子分析,2024/11/16,1.离子分析2023/10/8,16,2.,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11,min,内分离17种药物；,2024/11/16,2.药物分析 检测体液或细胞中某些代谢产物的分析；2,17,3.,氨基酸与蛋白质分析,可分离23种丹酰化氨基酸；,HPCE,可取代传统的氨基酸分析仪；,问题：吸附和检测；,蛋白质分析,2024/11/16,3.氨基酸与蛋白质分析可分离23种丹酰化氨基酸；蛋白质分析,18,4.,核酸分析及,DNA,排序,2024/11/16,4.核酸分析及DNA排序2023/10/8,19,五、操作步骤,1.,打开计算机和主机，预热,30min,。,2.,双击,32Karat 7.0,工作界面，选择进入,UV,检测项。,3.,切换至工具栏里的,Direct Control,选项，按下,Load,，并将样品按照匹配程序的位置放置。,（注意：,毛细管对准样品管口,向瓶中装样时，样品不应过满，也不能沾湿瓶颈。）,4.,在工具栏里选择,Time Program,选项，对以下将要进行的步骤进行编写。,2024/11/16,五、操作步骤1.打开计算机和主机，预热 30min。2023,20,5.,按下工具栏里的蓝色箭头,（,Single Run,），,运行仪器。,注意：运行时不能打开盖子,6.,依次检测,标样,和,未知样,，并在工具栏里的,Reports,里的,View(Area%),查看实验结果。,7.,结束测量时，用缓冲液清洗,1015min,，按下,Home,键。,8.,关闭主机和计算机电源。,2024/11/16,5.按下工具栏里的蓝色箭头（Single Run），运行仪器,21,NO,Time,(min),Event,Value,Duration,Lnlet,(vial),Outlet,(vial),Sum mary,1,Rinse-Pressure,20.0psi,5.00min,Bl:B1,B0:B1,forward,2,Rinse-Pressure,20.0psi,5.00min,Bl:B2,B0:B1,forward,3,Rinse-Pressure,20.0psi,5.00min,Bl:B3,B0:B1,forward,4,Lnject-Pressure,0.5psi,5.0sec,Sl:A1,B0:A1,Override,forward,5,0:00,Separate-Voltage,25.0KV,8min,Bl:A1,B0:A1,0.17min ramp,nomal polanty,6,10:00,Stop data,-,7,10:01,Rinse-Pressure,20.0psi,2.0min,Bl:A1,B0:B1,forward,8,12:01,End,-,9,附：操作程序,2024/11/16,NOTimeEventValueDurationLnletO,22,
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