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高效毛细管电泳色谱仪分离模式的发展

2016-10-18 14:28:11    益择发布

高效毛细管电泳色谱仪简称毛细管电泳仪(CE),是以毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力,利用带电粒子之间的淌度差异和分配系数差异进行分离,是分析科学继高效液相色谱仪之后的又一重大进展,使分析科学从微升级进入到了纳升级水平,不仅使单细胞乃至单分子分析成为可能,也使蛋白质和核酸等生物大分子分析有了新的转机。

        CE分离模式有毛细管区带电泳、毛细管胶束电泳色谱、毛细管凝胶电泳、毛细管等电聚焦电泳、毛细管等速电泳和毛细管阵列电泳等。

一、毛细管区带电泳(CZE):

        CZE又称毛细管自由电泳,由于操作简单、多样化,是目前CE中最基本、应用最广泛的一种分离模式。

        在CZE中,毛细管内只充入缓冲溶液,在直流高压驱动下.溶质以不同的速度在分立的区带内进行迁移而被分离,由于电渗流的存在,正负离子都可用CZE分离,而中性分子本身在电场中不移动,随电渗流一起流出毛细管。

        CZE的应用范围很宽,可分离氨基酸、多肽、离子和对映体等。

二、毛细管胶束电泳色谱(MECC):

        在MECC中,把一些离子型表面活性剂(如十二烷基硫酸钠)加到缓冲液中,当其浓度超过临界胶束浓度后,形成有一疏水内核、外部带负电的胶柬。溶质在水相和胶束相(准固定相)之间产生分配,中性粒子因其本身疏水性不同,在两相中分配存在差异而得以分离。MECC使CE能用于中性物质的分离,拓宽了CE的应用范围,是对CE的极大贡献。

三、毛细管凝胶电泳(CGE):

        CGE是将平板上的凝胶移到毛细管中作支持物而进行的电泳,凝胶具有多孔性,起类似分子筛的作用,溶质按分子大小进行分离。凝胶能减小溶质的扩散,峰型尖锐,能达到CE中的最高柱效。常用聚丙烯酰胺在毛细管内交联制成凝胶柱,可分离测定蛋白质和DNA等,但柱制备比较困难,使用寿命短。

四、毛细管等电聚焦电泳(CIEF):

        CIEF是将传统聚焦电泳转移到毛细管中进行,通过管壁涂层使电渗流减小到最小,以防止蛋白质吸附和破坏稳定的聚焦区带。在高压作用下,毛细管内部建立pH梯度,蛋白质在毛细管中向各自的等电点聚焦,形成明显的区带。

五、毛细管等速电泳(CITP):

        CITP是一种较早的分离模式,采用先导电解质和后继电解质,使溶质按其电泳淌度不同得以分离,常用于分离离子型物质。但要采用不连续缓冲液,分辨率差,目前应用不多。

六、毛细管阵列电泳(CAE):

        为了满足大批量样品的分离要求,特别是在人类基因组和蛋白组计划中的应用,CAE渐渐呈现出了广阔的应用发展前景和趋势。与传统聚丙烯酰胺凝胶板电泳可进行多道平行分析相似,CAE是采用多根毛细管组成的阵列进行多道分析。

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