毛细管电泳的基本结构和分离模式

4.5.1 与毛细管电泳相关的基本概念
电场强度、电泳淌度、迁移时间、电泳速度、电渗流、焦耳热。
4.5.2 基本工作原理
溶液中的带电粒子以高压电场为驱动力,沿毛细管通道,以不同速度向与其所带电荷相反的电极方向迁移,并依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离。
4.5.3 毛细管电泳的特点
高灵敏度、高速度、高分辨率、样品少、易自动化、应用范围广。
4.5.4 毛细管电泳分离模式
毛细管电泳有多种分离模式,如毛细管区带电泳、毛细管胶束电动色谱、毛细管凝胶电泳、等电聚焦毛细管电泳、毛细管等速电泳和毛细管电色谱等。
4.5.4.1 毛细管区带电泳
毛细管区带电泳(capillary zone electrophoresis,CZE)也称为毛细管自由溶液区带电泳,根据组分的迁移时间进行定性,根据电泳峰的峰面积或峰高进行定量分析。它适用于小离子、小分子、肽类、蛋白质的分离,在一定限度内适合于DNA 的分离。应用CZE 分离人血清中氨甲喋呤(MTX)及其代谢产物7–羟基氨甲喋呤(7–OH–MTX)。
4.5.4.2 毛细管凝胶电泳
毛细管凝胶电泳是将板上的凝胶移到毛细管中作支持物进行的电泳。适用于分离、测定肽类、蛋白质、DNA 类物质的分离。CGE 正在向第二代DNA 序列测定仪发展,并将在人类基因组计划中起重要作用。
4.5.4.3 毛细管胶束电动色谱
毛细管胶束电动色谱又称微团电动毛细管层析,该技术的**大特点是使毛细管电泳有可能在用于离子型化合物分离的同时进行中性物质的分离,加强了毛细管电泳的选择项,弥补了中性分子分离方向的不足。因此在各个领域特别是生物药物领域显示了广泛的应用前景。
4.5.4.4 毛细管等电聚焦电泳
毛细管等电聚焦电泳是在电场作用下,带电的分子会在电解质中作定向的迁移,毛细管的等电聚焦是在毛细管内实现的等电聚焦过程,具有极高的分辨率,通常可以分离等电点差异小于0.01pH 单位的两种蛋白质,例如肽类、蛋白质的分离。
4.5.4.5 毛细管等速电泳
毛细管等速电泳是一种较早采用的模式,是电泳中**的分离组分与电解质一起向前移动的同时进行分离的电泳方法。常用于分离小离子、小分子、肽类及蛋白质。
4.5.4.6 毛细管电色谱
毛细管电色谱它包含了电泳和色谱两种机制,是在毛细管中填充或在毛细管壁上键合(或涂壁)固定相,从而构成毛细管色谱柱,依靠电渗流推动流动相,携带样品迁移,根据样品分子的质荷比、分子尺寸及分配系数的差别而分离。它与色谱法的不同在于,流动相通道色谱柱的推动力是电场力,而不是压力。它与区带毛细管电泳法的区别是具有电泳与色谱二种作用力,因此适用范围更广泛。
4.5.5 毛细管电泳仪的基本结构
毛细管电泳仪的结构并不复杂,主要有高压源、毛细管柱、检测器,以及两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液槽。输出讯号和记录装置相连,记录装置可以是一个普通的记录仪、积分仪,也可以是有控制功能的计算机工作站。图6-4 是毛细管电泳仪装置示意图。
图6-4 毛细管电泳仪装置示意图
4.5.5.1 毛细管柱
毛细管是毛细管电泳仪的核心部件,毛细管电泳的分离过程主要在毛细管内完成。毛细管柱通常都是圆管型的,理想的毛细管柱应是化学和电惰性的,紫外和可见光可以透过,易于弯曲,有一定的柔性,耐用而且便宜。
4.5.5.2 检测器
4.5.5.3 毛细管电泳法的进样技术
4.5.6 常用各种电泳仪简介
稳压稳流电泳仪、全自动乙纤膜电泳仪、全自动荧光/可见光双系统电泳仪、全自动琼脂糖电泳仪、双向电泳及双向电泳-液相色谱-质谱联用、高效毛细管电泳及高效毛细管电泳-质谱联用、毛细管电泳芯片、DNA 测序系统

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