第五章现代色谱技术简介第一节高效毛细管电泳分析法（highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE）壱、概述1、发展1937年，Tiselius(瑞典)将蛋白质混合液放在两段缓冲溶液之间，两端施以电压进行自由溶液电泳——第一次的自由溶液电泳。1981年，Jorgenson和Luckas，用75m内径石英毛细管进行电泳分析，柱效高达40万/m，促进电泳技术发生了根本变革，迅速发展成为可与GC、HPLC相媲美的崭新的分离分析技术——高效毛细管电泳分析法。2、特点①仪器简单、易自动化②分析速度快、分离效率高③操作方便、消耗少④应用范围极广弐、高效毛细管电泳理论基础1、高效毛细管电泳(HPCE)基本原理电泳：带电离子在电场中的定向移动，不同离子具有不同的迁移速度。当带电离子以速度在电场中移动时，受到大小相等、方向相反的电场推动力和平动摩擦阻力的作用。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---电场力：阻力：故：-离子所带的有效电荷；-电场强度；-离子在电场中的迁移速度；-平动摩擦系数(对于球形离子：,-离子的表观液态动力学半径；-介质的粘度)。所以，迁移速度：淌度（mobility）：单位电场强度下的平均电泳速度。淌度不同是电泳分离的基础。2、电渗现象与电渗流(1)电渗流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---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---固体表面的移动的现象叫电渗现象。电渗现象中整体移动着的液体叫电渗流（electroosmoticflow，简称EOF）。(2)HPCE中电渗流的大小与方向电渗流的大小用电渗流速度V电渗流表示，取决于电渗淌度和电场强度。电渗流的方向取决于毛细管内表面电荷的性质：①内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阴极；②内表面带正负电荷，溶液带负电荷，电渗流流向阳极；③石英毛细管；带负电荷，电渗流流向阴极；(3)HPCE中电渗流的流形电荷均匀分布，整体移动，电渗流的流动为平流，塞式流动（谱带展宽很小）；液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁处流速为零，管中心处的速度为平均速度的2倍（引起谱带展宽较大）。(4)HPCE中电渗流的作用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；③电渗流的微小变化影响结果的重现性。3、HPCE中影响电渗流的因素(1)电场强度的影响电渗流速度和电场强度成正比，当毛细管长度一定时，电渗流速度正比于工作电压。(2)毛细管材料的影响不同材料毛细管的表面电荷特性不同，产生的电渗流大小不同；(3)电解质溶液性质的影响对于石英毛细管，溶液pH增高时，表面电离多，电荷密度增加，管壁zeta电势增大，电渗流增大，pH=7，达到最大；pH<3，完全被氢离子中和，表面电中性，电渗流---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---为零。分析时，采用缓冲溶液来保持pH稳定。缓冲溶液离子强度增加，电渗流下降。(4)温度的影响毛细管内温度的升高，使溶液的黏度下降，电渗流增大。(5)添加剂的影响①加入浓度较大的中性盐（如K2SO4），溶液离子强度增大，使溶液的黏度增大，电渗流减小；②加入表面活性剂，可改变电渗流的大小和方向，如加入阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS），电渗流增大；③加入有机溶剂如甲醇、乙腈，使电渗流增大。参、HPCE中的参数1、迁移时间（保留时间）2、分离效率（塔板数）3、分离度四、影响分离效率的因素——区带展宽(1)纵向扩散的影响在HPCE中，纵向扩散引起的峰展宽。由扩散系数和迁移时间决定。大分子的扩散系数小，可获得更高的分离效率——大分子生物试样分离的依据。(2)进样的影响当进样塞长度太大时，引起的峰展宽大于纵向扩散，分离效率明显下降。(3)焦耳热与温度梯度的影响散热过程中，在毛细管内形成温度梯度（中心温度高），破坏了塞流，导致区带展宽。改善方法：减小毛细管内径；控制散热。(4)溶质与管壁间的相互作用存在吸附与疏水作用，造成谱带展宽。细内径毛细管柱，一方面有利于散热，另一方面比表面积大，又增加了溶质吸附的机会。改善方法：加入两性离子...