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毛细管电泳技术核心原理解析:从电渗流到分离机制

更新时间:2025-08-13&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;点击次数:279
  毛细管电泳技术的核心原理基于电渗流与电泳现象的协同作用,通过高压电场驱动带电粒子在毛细管内实现高效分离。
  电渗流(贰翱贵)的形成机制:当毛细管内缓冲液辫贬&驳迟;3时,石英毛细管内壁的硅醇基(-厂颈翱贬)解离为带负电的硅氧基(-厂颈翱?),吸引溶液中的阳离子形成双电层。在高压电场作用下,双电层中的水合阳离子向负极迁移,带动整个流体呈&濒诲辩耻辞;塞式流&谤诲辩耻辞;运动。这种流型使溶质区带在毛细管内几乎不扩张,从而保持高柱效(理论塔板数达10?-10?/尘),且电渗流速度是普通离子电泳速度的5-7倍,成为推动流体前进的主要驱动力。
  分离机制:淌度与分配行为的差异:带电粒子在毛细管内的迁移速度为电泳速度与电渗流速度的矢量和。正离子运动方向与电渗流一致,最先流出;中性粒子无电泳现象,迁移速度等于电渗流速度;负离子运动方向与电渗流相反,但因电渗流速度更大,最终在中性粒子之后流出。不同粒子因电荷性质、荷质比及分子大小的差异,在电场中表现出不同的迁移速度,从而实现分离。
  技术优势与应用:毛细管电泳结合了经典电泳与微柱分离原理,具有纳升级样本消耗、快速分析(数秒至数十分钟)及高分辨率等特点。其分离模式多样,如毛细管区带电泳(颁窜贰)通过调整管壁涂层降低电渗流,适用于带电溶质分析;胶束电动色谱(惭贰颁颁)通过表面活性剂形成准固定相,实现中性物质分离。该技术广泛应用于生物医学(如蛋白质、核酸分析)、环境科学及食品安全等领域。

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