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! 第四章 电渗控制方法 %.32 第四章 电渗控制方法 电渗是 的基本现象之一，它可以控制组分的迁移速度和方向，进而影响 的分离效 ! ! 率和重现性，所以电渗的控制是 研究的一大关键。 ! 理论上，凡能影响电渗的因素都有可能用于电渗的控制，但实际上，能理想地控制电渗而 又不影响分离过程的控制方法目前还不多见。 理想的电渗控制方法必需不仅能稳定电渗，而且能随机调节电渗的大小包括改变其方向。 稳定电渗是提高分离的重现性的重要因素，改变电渗则可以调节分离度和分离时间。 第一节 理论控制方法 影响电渗的因素很多，直接影响因素有：分离电场、粘度、介电常数和电动势等；间接影响 因素有：温度、缓冲液的组成和 、管壁的性质、外加电磁场等。温度和缓冲液的组成是通过 #$ 影响粘度、介电常数和管壁的 等来影响电渗的。外加电磁场则通过改变管壁表面的电荷数 ! 量及其分布来改变电渗的。一般地，所有能改变 、和 的任何直接或间接的因素都可能用 ! # 来控制电渗。 （）温度 增加温度会使缓冲液粘度下降、管壁硅羟基的解离能力增强，进而提高电渗速 % 度，反之亦然。但是温度只能在小范围内改变电渗的大小，不能改变电渗的方向。必需注意， 温度设置通常取决于分离效率，有些样品如某些糖类需要高温电泳条件，大多数生化样品则需 要室温或更低的分离温度。 （）分离电场（ ） 增加 可以提高电渗速度，但不改变电渗率。分离电场主要根据分离 ! ! 效率和分析速度来选择。 （） 电泳缓冲液 影响管壁基团的解离度，不同的 对应于不同的 ，因此对电渗 ’ #$ #$ #$ ! 会产生很大的影响。对于石英毛细管，在#$ ( )* 时，硅羟基基本不解离，电渗接近于零；而 时，硅羟基解离基本完全，电渗变化很小；在 之间，硅羟基的解离度随 上 #$ + %, #$ - . / %, #$ 升而迅速增加，电渗亦迅速增强。 同样影响样品的解离能力，不同的样品需要不同的 分 #$ #$ 离条件，利用 来控制电渗的自由度比较小，且一般只能改变电渗的大小。 #$ （）缓冲液溶剂 一般使用水溶液，但可添加有机溶剂以改变电渗，其中醇类特别是甲 . ! 醇等可引起电渗的大幅度减小。不同溶剂的粘度、介电常数等不同，对应的电渗也不一样，比 如用0 1 代替$ 1 时，溶液的粘度增加，电渗降低。利用溶剂变化来控制电渗，有一定的发展 余地，但也不是很理想或定量的方法。 （）离子 缓冲液中的离子主要起导电作用并影响分离效率，是电泳条件选择的关键因素 * ! /.! 第九篇 毛细管电泳技术及应用 之一。离子一般通过影响双电层的厚度来影响电渗，离子浓度上升，双电层厚度减小，电渗下 降。离子还可通过与管壁作用以及影响溶液的粘度、介电常数、离子活度等来影响电渗。离子 对电渗的影响幅度一般很小，而且过高或过低的离子强度，对提高分离效率不利。 （）毛细管孔径 改变毛细管的孔径，会改变电渗的大小。早期的毛细管等速电泳正是通 ! 过使用大内径管（ ）来