
【化】 capillary zone electrophoresis (CZE)
capillary
【化】 capillaries; capillary tube
【医】 capillary; capillary tube; vasa capillare
area; circumscription; confine; district; extent; reach; region; section
【计】 A; area; region
【化】 band
electrophoresis
【化】 electrophoresis; ionophoresis
【医】 electrophoresis
毛细管区域电泳(Capillary Zone Electrophoresis, CZE)是一种基于电场驱动的高效分离分析技术,其核心原理是不同带电粒子在毛细管内的电迁移速率差异。该技术通过内壁涂覆的熔融石英毛细管(直径25–100 μm)施加高压电场,使样品中的离子或分子因电荷-质量比不同而分层迁移,最终实现分离检测。
CZE属于电泳技术的一种,其英文全称为“Capillary Zone Electrophoresis”,中文又称“毛细管区带电泳”。在缓冲溶液中,带电组分受电场力驱动,迁移速度与其电荷量成正比,与流体动力学半径成反比。中性物质则随电渗流(EOF)移动,从而实现复杂混合物的高效分离。数学表达式可简化为: $$ v = mu_e E $$ 其中( v )为迁移速度,( mu_e )为电泳迁移率,( E )为电场强度。
权威文献可参考IUPAC技术报告(DOI:10.1515/pac-2014-0201)及《Journal of Chromatography A》2023年方法学综述。
毛细管区带电泳(Capillary Zone Electrophoresis, CZE)是毛细管电泳(CE)中最基础且应用最广泛的分离模式。以下从原理、特点和应用三方面进行详细解释:
分离机制
CZE基于带电粒子在电场中的迁移率差异实现分离。带电溶质在高压直流电场作用下,因电荷性质、分子大小及形状不同,产生不同的迁移速度,最终形成离散的区带。
公式表达为:
$$
v = (mu{ep} + mu{eof}) cdot E
$$
其中,$v$为表观迁移速度,$mu{ep}$为电泳淌度,$mu{eof}$为电渗流淌度,$E$为电场强度。
电渗流(EOF)作用
毛细管内壁硅羟基解离形成双电层,施加电场后溶液整体向负极移动,形成电渗流。CZE中电渗流通常作为驱动力,其大小受缓冲液pH和毛细管内壁涂层影响。
操作条件
分离对象
主要适用于带电物质(如离子、蛋白质等),中性分子因缺乏电泳迁移差异而无法分离。
包括药物分析(如抗生素纯度检测)、生物大分子(蛋白质、多肽)分离、无机离子检测等。
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