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第五章

毛细管电泳5.4.1工作电压的选择5.4.2毛细管选择与温度控制5.4.3电解效应及分离介质的选择第四节

影响分辨率的因素及操作条件的选择capillaryelectrophoresis,CEFactorsinfluencedseparationandchoiceofoperationcondition2024/7/5

5.4.1工作电压的选择1.工作电压提供了溶液和离子迁移的动力。施加的工作电压越高，分辨率越大。2.工作电压对分离的影响还表现在焦耳热的产生及所造成的峰扩展方面。工作电压越高，毛细管中流过的电流越大，产生的热量越多，焦耳热效应也越严重。3.毛细管内温度的升高，引起溶液的黏度下降，电渗流增大，同时引起区带展宽，使柱效和分辨率降低。4.理论和实践均表明，效率与工作电压间存在着最佳值，该值可通过做电流-电压曲线来获得。工作电压的施加方式有：恒压、恒流及线性升压等，目前多采用恒压分离方式。2024/7/5

5.4.2毛细管选择与温度控制1.毛细管选择管尺寸的选择与分离模式和试样有关。管子太细检测过于困难，区带电泳多选用内径75μm毛细管，有效长度通常控制在40～60cm，一般不超过1m。在特殊情况下，可能需要使用大内径毛细管，如大颗粒红细胞的分离则需要内径大于300μm的毛细管。石英毛细管内壁对蛋白质、多肽等大分子的吸附会造成试样组分分离效率大大降低，这是分析该类试样时需要重点解决的问题。2024/7/5

2.温度控制焦耳热效应的存在在毛细管内产生径向温度梯度。径向温度梯度引起电解质溶液的径向黏度梯度（黏度改变：2%～3%/1℃），同时引起迁移速度的分布存在，即管中心处的迁移速率最快，使分离效率降低。恒温精度为±0.1℃。风冷和液冷两种方式。2024/7/5

毛细管内径的不同对温度控制有着较大影响（见表）。选择细管径毛细管对温度控制有利，这也正是使用细管径的毛细管电泳比传统电泳效率高得多的重要原因。2024/7/5

5.4.3CE中的电解效应及分离介质的选择1.电解效应的影响工作中，阳、阴两极最有可能发生的电极反应分别为阳极4OH-=2H2O+O2↑+4e-阴极2H++2e-=H2↑阳极：OH-被消耗而H+量相对增加。阴极：H+消耗而使OH-量相对增加。通电时间越长，电流越大，两极溶液的pH差越大。电泳缓冲溶液：缓冲试剂，pH调节剂，溶剂和添加剂。2024/7/5

2.分离介质的选择选择缓冲溶液时，需要考虑的几个方面：①有效缓冲范围。②组成缓冲溶液的物质本身的电泳淌度要小，如电荷少而体积大的电解质（硼酸盐、组氨酸等），使一定电压下的工作电流小、产生的焦耳热小。③尽量选择与溶质电泳淌度相近的物质组成缓冲溶液，有利于减少电分散作用引起的区带展宽。④组成缓冲溶液的物质对溶质有配位作用时，可提高分离的选择性。如硼砂对多元醇具有配位作用，在分离多元醇（如儿茶酚）、糖类等时，应选择硼砂做缓冲溶液。⑤对检测影响小。2024/7/5

分离介质的pH在pH4～7范围内，石英玻璃毛细管的电渗流随pH的增加而明显增大。提高缓冲溶液的pH，使电渗流增加，表观淌度增加，可缩短分离时间，有利于提高分离效率。HPCE分离的最适宜pH可以按下式计算pH=pKa-lg2Ka为被分离化合物的解离常数。当分离表观淌度相近的化合物时，可以选择pH略低于其解离常数的缓冲溶液，诱导产生电荷差异使溶质的表观淌度产生差别而分离。2024/7/5

请选择内容结束5.1毛细管电泳的基本原理5.2高效毛细管电泳仪5.3毛细管电泳的分离模式5.4影响分辨率的因素及操作条件选择5.5高效毛细管电泳的应用2024/7/5