第节高效毛细管电泳理论基础(精).doc

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1、6zryrj（球形离了）第三章高效液相色谱分制

2、highperformanceliquidchromatograph,HPLC第八节高效毛细管电泳理论基础basictheoryofHPCE一、高效毛细管电泳（HPCE）基木原理basicprinciplesofPHCE电泳是指带电离了在电场中的定向移动，不同离了具有不同的迁移速度，迁移速度与哪些因素有关？当带电离了以速度『在电场屮移动时，受到大小相等、方向相反的电场推动力和平动摩擦阻力的作用。电场力：FE=qE阻力：F=fy故：qE=fyq—离了所带的有效电荷；E—电场强度；离子在电场中的迁移速

3、度:平动摩擦系数（对于球形离子：/=6nny,y一离子的表观液态动力学半径;介质的粘度；）所以，迁移速度:物质离了在电场屮茅速迁移是电泳分离的基础。y淌度“:单位电场强度下的平均电泳速度。"『丽二、电渗现象与电渗流electroosmosisandelectroosmoticflow1.电渗流现彖当固体与液体接触时，固体表面由于某种原因带一种电荷，则因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液■固界面形成双电层，二者Z间存在电位差。当液体两端施加电压时，就会发生液体相对于固体表血的移动，这种液体相对于固体表面的移动的现象叫电渗现象。电渗现象屮整体移

4、动看的液体叫电渗流（electroosmoticflow,简称EOF）。2.HPCE中的电渗现象与电渗流石英毛细管柱，内充液pH>3时，表面电离成・SiO・,管内壁带负电荷，形成双电层。在高电场的作用下，带正电荷的溶液表面及扩散层向阴极移动，由于这些阳离了实际上是溶剂化的，故将引起柱中的溶液整体向负极移动，速度卜电渗流。3.HPCE屮电渗流的大小与方向电渗流的大小用电渗流速度a电渗流表示，取决于电渗淌度"和电场强度£即a电渗流=PE电渗淌度取决于电泳介质及双电层的Zeta电势，即P=&0£§=0—真空介电常数；介电常数；毛细管壁的Zeta电势。

5、y电渗流=£0££E实际电泳分析，可在实验测定相应参数后，按下式计算卜电渗流二厶ef7/eoLef—毛细管有效长度；/eo_电渗流标记物（屮性物质）的迁移时间。HPCE屮电渗流的方向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；内表面带正负电荷，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；改变电渗流方向的方法：（1）毛细管改性表面键合阳离了基团；（2）加电渗流反转剂内充液屮加入大最的阳离了表面活性剂，将使石英毛细管壁带正电荷，溶液表面带负电荷。电渗流流向阳极。4.HPCE屮电渗流

6、的流形丄JVHREun.c电荷均匀分布，整体移动，电渗流的流动为平流，塞式流动（谱带展宽很小）；液相色谱屮的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁处流速为零，管屮心处的速度为平均速度的2倍（引起谱带展宽较大）。5.HPCE中电渗流的作用电渗流的速度约等于一般离了电泳速度的5〜7倍；各种电性离子在毛细管柱屮的迁移速度为：1/+二y电渗流+i/+ef阳离了运动方向与电渗流一致；i/・=a电渗流-^-ef阴离子运动方向与电渗流相反；i/0=$电渗流中性粒子运动方向与电渗流一致；（1）可一次完成阳离了、阴离了、屮性粒子的分离；（2）改变电渗流的大小和方向可改

7、变分离效率和选择性，如同改变LC屮的流速；（3）电渗流的微小变化影响结果的重现性；在HPCE屮，控制电渗流非常重要。三、HPCE中影响电渗流的因素factorsinfluencedelectroosmosis1.电场强度的影响pH电渗流速度和电场强度成正比，当毛细管长度一定时，电渗流速度正比于工作电压。1.毛细管材料的煤响不同材料毛细管的表面电荷特性不同，产生的电渗流大小不同:2.电解质溶液性质的影响（1）溶液pH的影响对于石英毛细管，溶液pH增高时，表面电离多，电荷密度增加，管壁zeta电势增大,电渗流增大，pH=7,达到最大；pH＜3,完全

8、被氢离了屮和，表面电屮性，电渗流为零。分析时，采用缓冲溶液來保持pH稳定。（2）阴离了的影响B.OTCit>-Ac*POiIKOf工作电M//M137.4246.574.5162.069.0电冷淹z/e*・V7・•・収10741.247.749.049.75l・8喪不同阴离子构成的级冲溶液对电澳満度的影响注，丽定条件*鍛冲度50mmo”L・工作电压20kV.•一硼截处仗冲博浪＜PH8O）（■一瞬般处仗冲搐液＜pH8.0）i（pH8.0）.离『X虞对电*惋的够响级冲洛液r/mol-r*-O-57>•ZEu>—01XI（3）加入有机溶剂如甲醇、乙精

9、，使电渗流增大。四、淌度mobility淌度：带电离了在单位电场下的迁移速度；淌度不同是电泳分离的基础。1.绝对淌度（absolutemobility