电泳分析法课件.ppt

* * High performance capillary electrophoresis,HPCE 电泳分析法 一、概述 generalization 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。 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，第一次将人血清提取的蛋白质混合液分离出白蛋白和α、β、γ球蛋白； 发现样品的迁移速度和方向由其电荷和淌度决定； 第一次的自由溶液电泳；第一台电泳仪； 1948年，获诺贝尔化学奖； 二、经典电泳分析 traditional electrophoresis 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。 按形状分类：U型管电泳、柱状电泳、板电泳； 按载体分类：滤纸电泳、琼脂电泳、聚丙烯酰胺电泳、自由电泳； 传统电泳分析：操作烦琐，分离效率低，定量困难，无法与其他分析相比。 1981年，Jorgenson和Luckas，用75um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。 三、高效毛细管电泳分析 high performance capillary electrophoresis 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。 高效毛细管电泳(CE) 电泳是物质粒子在阴阳两极施加电压作用下，向一定方向迁移的现象。 而毛细管电泳中，带动毛细管中溶液整体前进的动力就是电渗流。电渗流大，毛细管中物质迁移越快，电渗流越小物质迁移越慢。 高效毛细管电泳的特点 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3.1min内分离36种无机及有机阴离子，4.1min内分离了24种阳离子；分离柱效：105～107/m理论塔板数； 3.分离模式多，分析方法容易开发。 更换毛细管柱内溶液的种类、酸度、浓度等，就可以实现多种分离模式。 4.操作方便、消耗少 进样量极少，水介质中进行； 5.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； 四、高效毛细管电泳仪high performance capillary electrophoresis apparatus 仪器2 五、仪器流程与主要部件 process and main assembly 电压：0～30kV； 分离柱不涂敷任何固定液； 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 （1）0～30 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； （4）电压稳定性：0.1%； （5）电源极性易转换； 2. 毛细管柱 （1）材料：石英：各项性能好；玻璃：光学、机械性能差； （2）规格：内径20～75μm，外径350～400μm；长度≦1m 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-可见 10-13～10-15 加二极管阵列，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 电导 10-18～10-19 离子灵敏，需专用的装置； 六、毛细管电泳的进样方式 injection method of HPCE 进样量：毛细管长度的1%-2%；纳升级、非常小； 1. 流体力学进样方式 （1）进样端加压 （2）出口端抽真空 （3）虹吸进样 毛细管一端插入样品瓶，加电压； 2. 电动进样方式