毛細(xì)管電泳技術(shù)及應(yīng)用(2)-展示頁
2025-05-27 11:51本頁面
【正文】 電滲流 （ electroosmotic flow ，簡稱 EOF）。 ????π6qE??q— 離子所帶的有效電荷； E — 電場強(qiáng)度； γ — 離子的表觀液態(tài)動(dòng)力學(xué)半徑η — 介質(zhì)的粘度； 電滲現(xiàn)象與電滲流 electroosmosis and electroosmotic flow 當(dāng)固體與液體接觸時(shí)，固體表面由于某種原因帶一種電荷，則因靜電引力使其周圍液體帶有相反電荷，在液 固界面形成 雙電層 ，二者之間存在電位差。 電場力： FE = qE 阻 力： F = fν 故： qE = fν q—離子所帶的有效電荷； E —電場強(qiáng)度； ν—離子在電場中的遷移速度； f —平動(dòng)摩擦系數(shù) ( 對于球形離子： f =6πηγ； γ —離子的表觀液態(tài)動(dòng)力學(xué)半徑； η —介質(zhì)的粘度； ) 所以，遷移速度： EqfqE ??? π6??（ 球形離子 ） 物質(zhì)離子在電場中 差速遷移 是電泳分離的基礎(chǔ)。 ν 電滲流 ν 電泳 時(shí) ,陰離子在負(fù)極最后流出 ?除中性粒子外 ,同種類離子由于受到的電場力大小不一樣也同時(shí)被相互分離 。 ? 帶電粒子的 遷移速度 =電泳 +電滲流； 兩種速度的矢量和 。 ? 電壓升高 ， 電場推動(dòng)力大 ， 又可進(jìn)一步使柱徑變小 ， 柱長增加 ， ? 毛細(xì)管電泳的柱效遠(yuǎn)高于 HPLC， 理論塔板數(shù)高達(dá)幾十萬塊 /米 ， 特殊柱子可以達(dá)到數(shù)百萬 。 毛細(xì)管電泳 （ Capillary Electrophoresis, CE） 高效毛細(xì)管電泳在技術(shù)上采取了兩項(xiàng)重要改進(jìn)： 25100μ m內(nèi)徑的毛細(xì)管； 。 按 形狀分類 ： U型管電泳、柱狀電泳、板電泳； 按 載體分類 ：濾紙電泳、瓊脂電泳、聚丙烯酰胺電泳、自由電泳； 傳統(tǒng)電泳分析：操作煩瑣，分離效率低，定量困難，無法與其他分析相比。 1808年， Reuss（俄國） 首次 發(fā)現(xiàn)電泳現(xiàn)象。毛細(xì)管電泳技術(shù)及應(yīng)用 電 泳 在電解質(zhì)溶液中，位于電場中的帶電離子在電場力的作用下，以不同的速度向其所帶電荷相反的電極方向遷移的現(xiàn)象，稱之為 電泳 。由于不同離子所帶電荷及性質(zhì)的不同，遷移速率不同，可實(shí)現(xiàn)分離。 1937年， Tiselius（瑞典） 用于 人血清蛋白質(zhì)混合液的分離： 發(fā)現(xiàn) 樣品的遷移速度和方向由其電荷和淌度決定 ； 第一次 的 自由溶液電泳； 第一臺(tái)電泳儀 ； 1948年， 獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) ； 經(jīng)典電泳 利用 電泳 現(xiàn)象對某些化學(xué)或生物物質(zhì)進(jìn)行分離分析的方法和技術(shù)叫電泳法或電泳技術(shù)。 1981年， Jenson和 Luckas，用 75μ m內(nèi)徑石英毛細(xì)管進(jìn)行電泳分析，柱效高達(dá) 40萬 /m，促進(jìn)電泳技術(shù)發(fā)生了根本變革，迅速發(fā)展成為可與 GC、 HPLC相媲美的嶄新的分離分析技術(shù) —— 毛細(xì)管電泳 。 ? 毛細(xì)管的采用使產(chǎn)生的熱量能夠較快散發(fā) ， 大大減小了溫度效應(yīng) ， 使電場電壓可以很高 。 分離過程 ? 電場作用下 ， 毛細(xì)管柱中出現(xiàn)： 電泳現(xiàn)象和電滲流現(xiàn)象 。 ? 陽離子 ： 兩種效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向一致 ， 在 負(fù)極最先流出 ； ? 中性粒子 無電泳現(xiàn)象 ， 受電滲流影響 ， 在陽離子后流出 ； ? 陰離子 ： 兩種效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向相反 。 毛細(xì)管電泳的特點(diǎn) 、易自動(dòng)化 電源、毛細(xì)管、檢測器、溶液瓶 、分離效率高 在 36種無機(jī)及有機(jī)陰離子， 離了 24種陽離子； 、消耗少 進(jìn)樣量極少，水介質(zhì)中進(jìn)行； 有機(jī)物、無機(jī)物、生物、中性分子；生物大分子等； 分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)、環(huán)境保護(hù)、材料等； ? 一、 CE基本原理 ? 二、電滲現(xiàn)象與電滲流 electroosmotic flow ? 三、影響電滲流的因素 ? 四、淌度 mobility ? 五、 CE中的參數(shù)與關(guān)系式 ? 六、影響分離效率的因素 毛細(xì)管電泳理論基礎(chǔ) 毛細(xì)管電泳 (CE)基本原理 電泳是指帶電離子在電場中的定向移動(dòng)，不同離子具有不同的遷移速度， 遷移速度與哪些因素有關(guān)？ 當(dāng)帶電離子以速度 ν 在電場中移動(dòng)時(shí)，受到大小相等、方向相反的電場推動(dòng)力和平動(dòng)摩擦阻力的作用。 淌度 μ ：單位電場強(qiáng)度下的平均電泳速度。 當(dāng)液體兩端施加電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生液體相對于固體表面的移動(dòng)，這種液體相對于固體表面的移動(dòng)的現(xiàn)象叫 電滲現(xiàn)象 。 石英毛細(xì)管柱，內(nèi)充液 pH3時(shí)，表面電離成 SiO,管內(nèi)壁帶負(fù)電荷，形成雙電層。 3. CE中電滲流的大小與方向 電滲流的大小用電滲流速度 ν 電滲流 表示，取決于電滲淌度 μ和電場強(qiáng)度 E。 ν 電滲流 = ε 0εξ E 實(shí)際電泳分析，可在實(shí)驗(yàn)測定相應(yīng)參數(shù)后，按下式計(jì)算 ν 電滲流 = Lef/teo Lef — 毛細(xì)管有效長度； teo— 電滲流標(biāo)記物（中性物質(zhì)）的遷移時(shí)間。電滲流流向正極。 5. CE中電滲流的作用 電滲流的速度約等于一般離子電泳速度的 5～ 7倍； 各種電性離子在毛細(xì)管柱中的遷移速度為： ν + =ν 電滲流 + ν +ef 陽離子運(yùn)動(dòng)方向與電滲流 一致 ； ν =ν 電滲流 ν ef 陰離子運(yùn)動(dòng)方向與電滲流 相反 ； ν 0 =ν 電滲流 中性粒子運(yùn)動(dòng)方向與電滲流一致； （ 1）可一次完成陽離子、陰離子、中性粒子的分離； （ 2）改變電滲流的大小和方向可改變分離效率和選擇性，如同改變 LC中的流速； （ 3）電滲流的微小變化影響結(jié)果的重現(xiàn)性； 在 CE中，控制電滲流非常重要 。 不同材料毛細(xì)管的表面電荷特性不同，產(chǎn)生的電滲流大小不同； 3. 電解質(zhì)溶液性質(zhì)的影響
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