毛細管等速電泳

毛細管等速電泳第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月等速電泳所要求的條件:

1.特殊的電解質系統(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電解質(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(terminatingelectrolyte)加入起始端電解槽中.樣品加在前導電解質和尾隨電解質之間.系統(tǒng)中要加入對離子,以滿足電中性的要求.第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)帶電泳和等速電泳使用的電解質溶液的不同在區(qū)帶電泳中，整個系統(tǒng)都用同一種電解質充滿，這種電解質被稱為背景電解質或支持電解質。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。第3頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月 2.背景電流要小到足以克服區(qū)帶電泳效應

在毛細管等速電泳中,由于沒有一個背景電解質支持電流(毛細管等速電泳要求溶劑的自身電導可以忽略不計),各區(qū)帶互相連接.

第4頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月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,但慢于前導電解質.

遷移速度最小的離子運動最慢,但快于尾隨電解質,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.第6頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月 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，電場強度第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

LEL=

AE

A=

B

E

B

=

CE

C

=

TE

T

由于

L〉

A〉

B〉

C〉

T，所以有:E

L

《

EA

《

EB

《EC

《

E

T

各區(qū)帶的電場強度不同。前導電解質區(qū)帶的電場強度最小。第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

毛細管等速電泳的特點1.自銳化效應： 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,結果導致各區(qū)帶形成鮮明的界面.第9頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月2.濃度特征第10頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

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，第11頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月在等速電泳中，I=相同值（電流值在各處相同），

而兩區(qū)帶速度相等：v1=v2

或，

mAE1=mBE2

可變?yōu)椋篍1/E2=mB/mA

根據(jù)歐姆定律，I=E1l1=E2l2

(l為電導)，

第12頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

電導取決與溶質有效淌度和濃度:

=(Ci

i+Cp

p)F

式中,

-電導;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.第13頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月每個區(qū)帶的電導可寫為：

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相等第14頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月在等速電泳中，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)

第15頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月將上式變化，得到：第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月因為，E1/E2=mB/mA，所以，

第17頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月 任意區(qū)帶的組分濃度Ci與前導離子濃度CL和有關離子的有效淌度有關.對特定分析,各區(qū)帶濃度為一定值,并和前導離子的濃度有關,與樣品原始濃度無關.區(qū)帶長度反映了進樣量的大小,構成定量的根據(jù).第18頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月3.電導,電位梯度和溫度特征

第19頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

電導取決與有效淌度和濃度:

=(Ci

i+Cp

p)F

式中,

-電導率;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.

由于各區(qū)帶濃度基本相同,而離子淌度依次遞減,所以電導呈階梯遞減,電阻呈階梯上升.第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

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.

第21頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月由于等