毛細管區(qū)帶電泳的條件選擇

毛細管區(qū)帶電泳的條件選擇
毛細管區(qū)帶電泳是CE 中最簡單而應(yīng)用面最廣的一種基本分離方式。其條件選擇與控制也是其他分離模式的基礎(chǔ)。根據(jù)基本概念部分的討論，需要考慮的因素有：緩沖液組成與pH 、電滲控制、電場強度、溫度等。
a ．緩沖液
　　毛細管區(qū)帶電泳使用均一的、具pH 緩沖能力的自由溶液為分離介質(zhì)。這種介質(zhì)稱為電泳緩沖液（Runing buffer），簡稱緩沖液，它由緩沖試劑、pH 調(diào)節(jié)劑、溶劑和添加劑組成。緩沖試劑的選擇主要由pH 決定，而pH 則由式（３）決定。
（3）

　　若樣品的物化常數(shù)已知，可直接用（3）式計算出最佳pH ，使組分間μe差別最大，然后選出pka=pH 士1 、μe與樣品接近且紫外吸收弱的緩沖試劑。如樣品的解離常數(shù)等未知，可用磷酸緩沖試劑，測試pH2～13 的分離情況，選定pH 后再進一步選出更好的緩沖試劑。毛細管電泳中比較常用的緩沖試劑如下表所示。

　　在許多數(shù)情況下，僅由緩沖試劑和pH 調(diào)節(jié)劑組成的緩沖液就可達到分離要求。分離不很理想時可考慮更換緩沖試劑或pH 調(diào)節(jié)劑。州調(diào)節(jié)劑即對離子也影響分離效率毒性氣體| 氧氣檢測| VOC檢測儀| 煙氣分析儀| 臭氧檢測儀| 空氣品質(zhì)監(jiān)測儀| 。
　　如果上述方法不能解決問題，應(yīng)考慮加入添加劑。最簡單的添加劑是無機電解質(zhì)如NaCl、KCl等。較高濃度的電解質(zhì)可以壓縮區(qū)帶，增加分離度。不過高濃度電解質(zhì)容易導(dǎo)致過熱，使分離效率反而下降。過熱嚴重時，管內(nèi)會出現(xiàn)氣泡，分離不能進行。用兩性有機電解質(zhì)代替無機電解質(zhì)可克服過熱問題。在pH=pI時，兩性電解質(zhì)凈電荷為零，不參與導(dǎo)電。實驗證明，兩性電解質(zhì)是分離蛋白質(zhì)的有效添加劑。
　　另一類添加劑是非電解質(zhì)高分子，如纖維素、聚乙烯醇、多糖、Triton x-100 等等。這類添加劑影響樣品的權(quán)均淌度。當添加劑具有手性中心時，可分離光學(xué)異構(gòu)體。關(guān)于這類添加劑的選擇，主要理論依據(jù)是“相似相溶”原理。選擇和使用添加劑是改善分離的非常有效的方法但也是最難掌握的部分。
　　緩沖液一般用水配制，改用水-有機混合溶劑，常常能有效改善分離度或分離選擇性，并使許多水難溶的樣品得以用毛細管電泳分析。常用的有機溶劑主要是揮發(fā)性較小的極性有機物，如甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、甲酰胺等。
b ．電滲控制
　　控制電滲的目的在于提高分析速度和改善分離重現(xiàn)性。提高電滲加快分析速度并擴大與電滲反向遷移離子的分析窗口。石英毛細管的電滲pH 值在4～10 之間，隨pH 增加而變大，在此范圍內(nèi)電泳，介質(zhì)的緩沖容量要大，否則重現(xiàn)性差。pH 影響電滲但一般不能用其控制電滲。
　　控制電滲的簡單辦法是在緩沖液中加入添加劑。例如加入纖維素可增加緩沖液的粘度，使電滲減小或消失；加入二胺可對管壁進行動態(tài)涂布，改變管壁的電荷數(shù)量乃至符號，進而改變電滲的大小和方向；使用兩性添加劑，在pH > pI時，可以增加電滲。
　　控制電滲的另一種辦法是對管壁進行化學(xué)修飾，修飾的方法視目的與所用的修飾劑而定�？刂齐姖B的物理方法是在管截面方向上施加可控電場。在pH < 6 時，改變電場的方向與強度，可以有效控制電滲的大小與方向。
c ．電場強度
　　增加電場強度是提高分析速度的有效途徑。根據(jù)（10）式，高電場也增加電泳效率，不過根據(jù)式（11），電場強度對分離度的貢獻有限：要使分離度增加1 倍，電壓必須增加到4 倍。毛細管電泳儀的最高輸出電壓一般不超過30kV ，想通過增加電壓來提高分離度存在儀器上的困難。增加電壓還會使熱效應(yīng)迅速上升，導(dǎo)致電泳效率下降。
（10）

（11）

（1）


　　電壓或電流的選擇可按式（1），作I～V 曲線。曲線的特征是，隨V 增加，I 在開始階段呈線性上升，然后出現(xiàn)正偏差，最后正偏差迅速變大。應(yīng)該選用線性范圍內(nèi)的最大電壓或電流進行電泳。當然，若分離度已足夠大，可選用線性以外的電壓或電流，以縮短分離時間。
d ．溫度
　　毛細管區(qū)帶電泳的分離溫度一般控制在20～35℃ 之間。溫度影響分離度和紫外檢測靈敏度。一般地，低溫能增加峰高并降低檢測基線的噪音和漂移；低溫允許使用更高的分離電壓，有利于提高分離度。但是，有些樣品卻需要高溫才能獲得分離。提高溫度能降低許多有機緩沖體系的背景吸收，從而提高檢測靈敏度。溫度的選擇依具體的樣品和緩沖體系而定。