毛细管进样技术
毛细管进样技术
1流体力学进样 压力 利用流体力学进样的 技术通常有虹吸进样法, 样品 毛细管进样端加压法,和 真空(b) 毛细管尾端抽真空进样法 三种形式。进样量大小的 样 控制是通过改变毛细管进 出两管口之间位差或压差, 虹吸 以及作用时间来实现的 样品
1 流体力学进样 利用流体力学进样的 技术通常有虹吸进样法， 毛细管进样端加压法，和 毛细管尾端抽真空进样法 三种形式。进样量大小的 控制是通过改变毛细管进 出两管口之间位差或压差， 以及作用时间来实现的
2电动力学进样 毛细管的进样端先不和缓冲液接触,而直接置于样品 溶液中,然后再很短的时间内施加进样电压,使样品通过 电迁移进入毛细管,在这种情况下,样品进样的迁移率有 两部分组成:u=uep+ueo其中μep是进样条件下单个 组分的迁移率(淌度),μeo则是电渗流引起的淌度。 由于试样各组分具有不同的μep,淌度大的组分进入 毛细管内的质量要比淌度小的组分多,因此导致了电渗流 进样方式的最大一个不足之处一一样品进样时存在组份歧 视 电动力学进样的动力来自电泳介质本身,因此可用于 高粘度样品的分析,从而扩展了分析样品类型的范围
2 电动力学进样 ◼ 毛细管的进样端先不和缓冲液接触，而直接置于样品 溶液中，然后再很短的时间内施加进样电压，使样品通过 电迁移进入毛细管，在这种情况下，样品进样的迁移率有 两部分组成：μ＝μep＋μeo 其中μep是进样条件下单个 组分的迁移率（淌度），μeo则是电渗流引起的淌度。 ◼ 由于试样各组分具有不同的μep，淌度大的组分进入 毛细管内的质量要比淌度小的组分多，因此导致了电渗流 进样方式的最大一个不足之处――样品进样时存在组份歧 视。 ◼ 电动力学进样的动力来自电泳介质本身，因此可用于 高粘度样品的分析，从而扩展了分析样品类型的范围
■场放大技术 在分析一些含量极小的组分时,为了提高分析的灵敏 度通常采用了场放大进样技术,这是电动力进样的扩展 该方法是将样品溶于电导较小的缓冲液,当进样时,在 离子强度低的稀缓冲液中的组分,就处于电场强度较高 的状态,运动比在管内大部分高电导的缓冲液中要快多 于是,样品中的阳离子(如果进样端为正极时)就会迅速 迁移至样品液与缓冲液的边界上,随后速度开始下降, 阳离子便堆积在这一界面上形成一个被浓缩了的区带, 中性离子仍分布于整个样品液,而阴离子则浓缩在样品 液的尾部与后续缓冲液的界面附近
◼ 场放大技术 在分析一些含量极小的组分时，为了提高分析的灵敏 度通常采用了场放大进样技术，这是电动力进样的扩展。 该方法是将样品溶于电导较小的缓冲液，当进样时，在 离子强度低的稀缓冲液中的组分，就处于电场强度较高 的状态，运动比在管内大部分高电导的缓冲液中要快多。 于是，样品中的阳离子(如果进样端为正极时) 就会迅速 迁移至样品液与缓冲液的边界上，随后速度开始下降， 阳离子便堆积在这一界面上形成一个被浓缩了的区带， 中性离子仍分布于整个样品液，而阴离子则浓缩在样品 液的尾部与后续缓冲液的界面附近
3扩散进样 扩散进样方式通过调整样品池高度,使其液面 与毛细管出口端的液面严格水平,利用进样端管口 处样品溶质与毛细管中电解质缓冲液存在浓度梯度 的原理使样品组分直接扩散进入管内。因为该进样 方法不采用电压,所以在一定程度上,克服了因淌 度不同产生的组分岐视。并且该方法具有较好的定 量特性,较强的抗样品基质干扰和一定的抗区带电 场畸变的能力。同时,也可用于毛细管凝胶电泳及 电色谱进样。但该种扩散方法使得工作效率大大减 慢了,该方法应用得并不普遍
3 扩散进样 ◼ 扩散进样方式通过调整样品池高度,使其液面 与毛细管出口端的液面严格水平，利用进样端管口 处样品溶质与毛细管中电解质缓冲液存在浓度梯度 的原理使样品组分直接扩散进入管内。因为该进样 方法不采用电压，所以在一定程度上，克服了因淌 度不同产生的组分岐视。并且该方法具有较好的定 量特性，较强的抗样品基质干扰和一定的抗区带电 场畸变的能力。同时，也可用于毛细管凝胶电泳及 电色谱进样。但该种扩散方法使得工作效率大大减 慢了，该方法应用得并不普遍
4直接在线进样 在线进样由一个微交叉的组件通过高压转换来实现 它的取样毛细管于分离毛细管相垂直,样品在取样毛细 管电渗流的作用下进入取样毛细管,并充满微交叉部分, 然后使分离毛细管两端的缓冲池之间产生电压梯度,样 品进入分离毛细管进行分离。如果采样时,分离毛细管 中没有电流,则交叉部分充满样品,进样时这部分样品 完全进入分离毛细管。如果在采用过程中使得两分支分 离毛细管中产生一个小于采样毛细管中的电流使很小的 液流流向交叉部分,其叠加的结果是样品在交叉部位形 成针形
◼ 在线进样由一个微交叉的组件通过高压转换来实现。 它的取样毛细管于分离毛细管相垂直，样品在取样毛细 管电渗流的作用下进入取样毛细管，并充满微交叉部分， 然后使分离毛细管两端的缓冲池之间产生电压梯度，样 品进入分离毛细管进行分离。如果采样时，分离毛细管 中没有电流，则交叉部分充满样品，进样时这部分样品 完全进入分离毛细管。如果在采用过程中使得两分支分 离毛细管中产生一个小于采样毛细管中的电流使很小的 液流流向交叉部分，其叠加的结果是样品在交叉部位形 成针形。 4 直接在线进样
高压HV 缓冲池 J Buffer reservoi 优点 进样时,样品体积变 取样毛细管 小,管壁影响力减弱,在 ample capillary 高压 线进样不受外界干扰,可 样品池 样品废液 mple reservoir 微交叉 Sample waste reservior 分离毛细管 用于封闭体系,可以实现 Separation capillar 毛细管电泳与其它分析仪 在柱检测器 On-Column detecte 器的联用 高压 缓冲泡(废液)
优点 进样时，样品体积变 小，管壁影响力减弱，在 线进样不受外界干扰，可 用于封闭体系，可以实现 毛细管电泳与其它分析仪 器的联用
5高速毛细管电泳的进样技术 高速毛细管电泳是上世纪90年代发展 起来的采用细内径和较短的毛细管来实现 高速分离的一种分离技术。与传统毛细管 电泳相比,它的特点就是分析时间很短
5 高速毛细管电泳的进样技术 ◼ 高速毛细管电泳是上世纪90年代发展 起来的采用细内径和较短的毛细管来实现 高速分离的一种分离技术。与传统毛细管 电泳相比，它的特点就是分析时间很短
光学门进样 荧光标记后的样品在高 压的驱动下进入分离毛细管 当样品到达毛细管的“前门” Detector Sample Separation zone ( entrance)时,用第 束激光( gating beam) 来减灭大部分荧光标记的样 ntrance 品,只允许很窄宽度的样品 Gating beam +Delection beam 塞通过,实现分离后用激光 致荧光检测器检测 Beam splitter
◼ 光学门进样 荧光标记后的样品在高 压的驱动下进入分离毛细管， 当样品到达毛细管的“前门” （entrance）时，用第一 束激光（gating beam） 来减灭大部分荧光标记的样 品，只允许很窄宽度的样品 塞通过，实现分离后用激光 致荧光检测器检测
由于样品引入是采用光学形式而不是机械控制的,样 品塞宽度很小,同时可以在维持高压状态下进样。 优点:(1)分离时间短,只需要几秒钟或者几分钟,有文 献报道,在140ms内实现了4种荧光标记的氨基酸的分离; (2)高分离效率,由于进样量只有几个皮升,可以达到几 十万的理论塔板数。 缺点:(1)这也是一种电动进样,因此存在进样偏向; (2)荧光减灭的效率比较低,只有80%左右
由于样品引入是采用光学形式而不是机械控制的，样 品塞宽度很小，同时可以在维持高压状态下进样。 优点：（1）分离时间短，只需要几秒钟或者几分钟，有文 献报道，在140ms内实现了4种荧光标记的氨基酸的分离； （2）高分离效率，由于进样量只有几个皮升，可以达到几 十万的理论塔板数。 缺点：（1）这也是一种电动进样，因此存在进样偏向； （2）荧光减灭的效率比较低，只有80％左右