毛細管等速電泳課件

毛細管等速電泳

Capillaryisotachophoresis(CITP)

毛細管等速電泳也是根據(jù)樣品的有效淌度的差別進行分離的一項電泳技術(shù).

在等速電泳中,在電泳穩(wěn)態(tài)時,各組分區(qū)帶具有相同的泳動速度,而且各區(qū)帶相互連接.

等速電泳所要求的條件:

1.特殊的電解質(zhì)系統(tǒng):在毛細管等速電泳中,用有效淌度比樣品中任何離子的有效淌度都大,并具有一定緩沖能力的離子作為前導(dǎo)電解質(zhì)(leadingelectrolyte),加入到末端(檢測端)電解槽和毛細管中,用有效淌度比樣品中任何離子的有效淌度都小,并具有一定緩沖能力的離子作為尾隨電解質(zhì)(terminatingelectrolyte)加入起始端電解槽中.樣品加在前導(dǎo)電解質(zhì)和尾隨電解質(zhì)之間.系統(tǒng)中要加入對離子,以滿足電中性的要求.區(qū)帶電泳和等速電泳使用的電解質(zhì)溶液的不同在區(qū)帶電泳中，整個系統(tǒng)都用同一種電解質(zhì)充滿，這種電解質(zhì)被稱為背景電解質(zhì)或支持電解質(zhì)。它運載電流并有一定的緩沖能力。在等速電泳中，不加入這樣的背景電解質(zhì)。毛細管等速電泳一般用恒流操作模式.

分離開始后,在電壓的作用下,各組分由于淌度的不同被分離.

系統(tǒng)通電后, 樣品中遷移速度最大的離子運動最快,但慢于前導(dǎo)電解質(zhì).

遷移速度最小的離子運動最慢,但快于尾隨電解質(zhì),具有不同淌度的離子得到分離。

恒穩(wěn)態(tài)時所有區(qū)帶具有相同的移動速度. 假定有區(qū)帶L，A，B，C，T，則各區(qū)帶的移動速度為：

v

L=v

A=v

B=vC=v

T

或：

LEL=

AE

A=B

E

B

=

CE

C

=

TE

T

式中，，有效淌度，E，電場強度

毛細管等速電泳的特點1.自銳化效應(yīng)： 若某一區(qū)帶的離子進入前一區(qū)帶，由于電場強度變小而減速，由若進入到下區(qū)帶，由于電場強度變大而加速，都退回到原區(qū)帶,結(jié)果導(dǎo)致各區(qū)帶形成鮮明的界面.2.濃度特征

對于含有陰離子A1的區(qū)帶和含有陰離子B2的區(qū)帶，假定區(qū)帶的配對離子分別為Q1和Q2.根據(jù)電中和原理，區(qū)帶中的陽離子數(shù)和陰離子數(shù)必須相等，因此，CA,1=CQ,1和CB,2=CQ,2，

電導(dǎo)取決與溶質(zhì)有效淌度和濃度:

=(Ci

i+Cpp)F

式中,-電導(dǎo);F–法拉第常數(shù); Ci和Cp分別為樣品和對離子濃度;

i

和

p

分別為樣品和對離子淌度.每個區(qū)帶的電導(dǎo)可寫為：

l1=CA,1mAF+CQ,1mQF=CA,1F(mA+mQ)，

l2=CB,2mBF+CQ,2mQF=CB,2F(mB+mQ),

CA,1與CQ,1相等，CB2,與CQ,2相等在等速電泳中，I=常數(shù)(不同區(qū)帶電流相同），

I=E

l，所以

E1l1=E2l2,E1CA,1F(mA+mQ)=E2CB,2F(mB+mQ)

因為，E1/E2=mB/mA，所以，

任意區(qū)帶的組分濃度Ci與前導(dǎo)離子濃度CL和有關(guān)離子的有效淌度有關(guān).對特定分析,各區(qū)帶濃度為一定值,并和前導(dǎo)離子的濃度有關(guān),與樣品原始濃度無關(guān).區(qū)帶長度反映了進樣量的大小,構(gòu)成定量的根據(jù).3.電導(dǎo),電位梯度和溫度特征

電場強度和溫度與區(qū)帶電阻成正比:E

I

R,T

I

2R, 在恒電流操作的毛細管等速電泳中,電阻呈階梯上升.E,T

也呈階梯上升.

由于等速電泳具有濃縮