文档介绍：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
2017/11/14
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。
2017/11/14
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75um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。
2017/11/14
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.
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HPCE中电渗流的大小与方向
电渗流的大小: 用电渗流速度ν电渗流表示,取决于电渗淌度μ和电场强度E。即
ν电渗流= μ 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。
2017/11/14
电渗流的作用:
电渗流的速度约等于一般离子电泳速度的5~7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;
2017/11/14
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。ν电渗流>ν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)
2017/11/14
三、高效毛细管电泳(HPCE)基本原理
(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;
(塔板数)
在HPCE中,仅存在纵向扩散,σ2=2Dt
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。
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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:
2017/11/14
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。
2017/11/14