描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122283856丛书名: 色谱技术丛书
1.《毛细管电泳技术及应用》是我国色谱领域经典参考书《色谱技术丛书》的分册之一，是十三五国家重点图书。
2.《毛细管电泳技术及应用》前两版被色谱领域的读者奉为经典，其中的内容被广为引用。
3.《毛细管电泳技术及应用》（第三版）比前两版内容更系统，也更为实用，新增的第十五章对毛细管电泳常见的技术问题做了细致的解答，相信读者会大受裨益。
4.《毛细管电泳技术及应用》的作者陈义研究员文笔很好，内容可读性非常高。
本版对毛细管电泳原理、仪器、方法和应用作了比前两版更完备的介绍，提供了如何发展和利用毛细管电泳进行物质分离分析的思路、策略、方法和实例。全书分为方法和应用两大部分，前者包括*到第九章，介绍理论、仪器、分离条件选择、毛细管制备、电渗控制、联用方案、芯片电泳方法、超常毛细管电泳方法等内容；后者包括第十到第十五章，涵盖了手性分离以及从小离子到整细胞等大颗粒物的分离分析应用。
本书叙述力求简明，可供组学研究、糖生物学、生物化学、化学生物学、分子生物学、细胞学等生物或生命科学以及医药、食品、环境、公安侦破、农业、化学和化工等不同领域中的科研人员、教师、研究生、大学生学习和参考之用。
第一章绪言
第一节概述1
一、历史回顾1
二、发展动向2
第二节电泳和色谱3
第三节毛细管电泳模式与分类4
第四节毛细管电泳的特点5
参考文献7
第二章毛细管电泳理论基础
第一节分离过程9
一、一般过程9
二、差速分离过程10
三、数学描述11
第二节基础概念12
一、电泳13
二、电渗14
三、相分配17
四、分离速度与分离模式17
第三节分析窗口18
第四节理论效率18
一、效率方程18
二、峰展宽因素19
第五节电泳谱图表示方法21
一、时间谱21
二、电量谱22
三、扩散谱22
参考文献24
第三章毛细管电泳仪器
第一节仪器基本结构26
第二节进样单元27
一、进样机构27
二、进样方法28
三、进样误差30
第三节毛细管灌洗单元30
第四节电流回路30
一、电源31
二、电极槽与电极31
三、导线31
四、电解质溶液31
五、毛细管31
第五节控温单元32
一、风冷32
二、液冷32
第六节检测器32
一、检测窗口制作33
二、紫外吸收检测器33
三、激光诱导荧光检测器35
四、高频电导检测器37
第七节数据记录与处理41
参考文献41
第四章分离条件的选择与优化
第一节毛细管电泳模式选择43
第二节基本操作条件选择44
一、电压44
二、温度45
三、毛细管45
四、进样与聚焦进样46
五、检测49
第三节分离介质选择50
一、CZE介质选择50
二、CGE与NGCE介质选择53
三、MEKC介质选择55
四、其他模式介质选择57
第四节条件选择流程58
第五节条件优化与寻优实验设计59
一、实验设计概述60
二、常用实验设计方法60
参考文献65
第五章毛细管柱制作技术
第一节涂层技术66
一、动态吸着67
二、物理涂布67
三、化学涂布68
四、溶胶-凝胶涂布74
五、吸附与化学交联联用75
第二节凝胶毛细管制备78
一、基本问题78
二、解决策略78
三、琼脂糖凝胶毛细管制备79
四、聚丙烯酰胺凝胶毛细管制备79
五、梯度聚丙烯酰胺凝胶毛细管制备83
第三节电色谱毛细管柱制备84
一、填充柱制备85
二、整体柱制备86
第四节特殊技术90
一、塑料扁毛细管制作90
二、毛细管吹泡与弯折90
三、化学刻蚀90
四、毛细管拼接91
参考文献91
第六章电渗控制
第一节理论控制方法94
第二节常用控制方法95
一、添加剂法95
二、涂层法98
第三节电磁场控制法99
一、双电源套管法99
二、电离气室法101
三、导电外涂层法101
四、恒电位控制法101
五、四电极控制法101
六、电渗的电场控制理论105
第四节电渗控制在分离中的应用108
一、调节电泳速度108
二、改善分离度109
三、调控电渗流量110
第五节电渗测定方法110
参考文献111
第七章联用技术
第一节二维毛细管电泳113
一、二维电泳的特点113
二、二维接口114
三、LC-CE115
四、NGCE-MEKC116
五、芯片二维技术118
第二节毛细管电泳与质谱联用119
一、概况119
二、联用类型119
三、在线CE-MS120
四、离线CE-MS130
五、应用130
第三节毛细管电泳与核磁共振联用135
一、核磁共振原理135
二、CE-NMR装置138
第四节毛细管电泳与拉曼光谱联用144
一、在线联用144
二、离线联用145
三、离线CE-RS操作要点146
参考文献149
第八章芯片电泳
第一节概述154
第二节芯片电泳类型154
一、基本概念154
二、主要类型155
三、串联集成芯片155
四、通道并联芯片156
第三节芯片制作158
一、制作原理与方法158
二、芯片制作实例161
第四节芯片电泳检测技术168
一、静态LIF168
二、扫描LIF168
三、高频电导169
四、接触式电化学检测171
第五节芯片电泳的进样与分离方法173
一、交叉通道电动进样173
二、分离176
三、电源177
第六节特殊技术177
一、整体柱177
二、其他技术181
第七节应用181
一、概况181
二、蛋白质快速分离182
三、DNA分析之PCR-CE芯片184
四、阵列高通量分离188
五、宇宙空间探测分析及其他191
参考文献191
第九章超常毛细管电泳
第一节超高压毛细管电泳195
一、实验装置195
二、分离效果197
第二节超短毛细管电泳199
一、理论依据199
二、超短区带进样199
三、极限效果202
第三节光子晶体毛细管电泳203
一、概述203
二、光子晶体概念204
三、光子晶体研究沿革204
四、光子晶体制备技术205
五、基于光子晶体的高效快速分离208
第四节其他非常规CE方法209
一、同步循环毛细管电泳210
二、超大孔毛细管电泳210
三、超细孔毛细管电泳211
参考文献212
第十章手性毛细管电泳
第一节手性分离原理215
一、手性分离基本策略215
二、手性消除215
三、手性环境216
四、不同分离模式手性环境构建219
第二节手性分离条件选择223
一、基本原则223
二、选择策略223
第三节二元手性添加剂226
一、二元手性添加剂组合原理226
二、氨基酸对映体分离227
第四节手性CE的应用与发展动向230
参考文献232
第十一章蛋白质分析
第一节基本概念235
一、蛋白质质量与淌度的关系235
二、等电点236
三、吸附236
第二节蛋白质吸附的抑制236
一、管壁惰化237
二、样品预处理237
三、缓冲液改性237
第三节尺寸分离分析238
一、筛分介质选择239
二、缓冲液选择240
三、进样方法、电泳温度与其他条件选择241
第四节等电聚焦243
一、操作模式243
二、谱图记录方法244
第五节亲和毛细管电泳246
一、基本原理246
二、基础方法246
第六节微量制备247
一、单次收集247
二、多次收集248
三、多次收集-单次纯化248
第七节应用248
一、促红细胞生成素肽谱分析248
二、分子量测定248
三、等电点测定251
四、其他应用253
第八节CE在蛋白质组学研究中的应用253
一、蛋白质组研究的基本挑战253
二、CE方法特点253
附记：蛋白质组学基础研究方法发展回放255
参考文献256
第十二章DNA及其碎片分析
第一节DNA及其片段分离的基础258
一、CE模式选择258
二、筛分介质选择259
三、缓冲液选择261
四、样品处理、进样及检测261
第二节基本应用262
一、核苷酸分析262
二、寡聚核苷酸与单链DNA片段分析265
三、双链DNA分析267
第三节DNA测序272
一、测序战略273
二、比长测序原理273
三、CE测序基本流程275
四、应用277
参考文献280
第十三章糖及其缀合物分析
第一节概述282
一、糖的分类282
二、糖分析的问题与进展282
第二节糖CE的基本策略283
一、络合带电283
二、强碱电离285
三、衍生带电285
第三节糖的检测285
一、非衍生糖的检测286
二、糖的衍生检测287
第四节糖的电泳分离289
一、基本分离条件289
二、单糖电泳290
三、寡糖电泳290
第五节糖缀合物的电泳分离293
一、神经节苷脂分离293
二、糖蛋白微观不均一性分析296
参考文献301
第十四章大颗粒与小离子样品CE
第一节红细胞电泳303
一、背景303
二、细胞的特点与电动原理304
三、血红细胞制备304
四、电泳操作305
五、基本结果306
六、血红细胞电泳的问题与克服方法307
第二节细菌及其他颗粒物电泳308
一、细菌分离的关键条件308
二、细菌CE应用311
三、其他颗粒物CE312
第三节单细胞分析314
一、单细胞进样技术314
二、应用317
第四节离子CE319
一、直接检测320
二、间接检测321
参考文献323
第十五章常见问题解答
第一节基础理论相关问题326
第二节仪器相关问题330
一、进样单元相关问题330
二、分离单元相关问题331
三、检测单元相关问题334
第三节操作参数选择问题336
第四节综合问题337
第五节问题排查路线图338
一、不重现338
二、不高效338
三、不灵敏339
前言
写书是一种挑战。为再版而改写一本书则是一种心理极限运动，因为你得在自己的惯性思维中左冲右突，不断地作自我否定。在赴芬兰的飞机上，我终于在飞行的无聊间隙，了结了对全书的自我否定，顿感一阵轻松。正送目窗外，试图越过那天际之弧，窥探宇宙的深邃神秘，却又忽有所感，觉着得为再版写几句交代的话，才算圆满。
书常被赋以许多功能，更寄托着各色情感。说书是一种知识的载体，其实是期待它像圣人，能规范天下，至少能激发出净化心灵的冲动。此何难哉！或谓之高，如舱外之天际，非我辈所能尔。本书兴许还能勾起读者一丝翻阅之趣。但就为此，也值得鼓勇而为了。
写书难，出错却不难，而改错却是难上加难。书之出错，犹水底潜流，全无声息，察之不易，故乃常发。所谓“无错不成书”是也。如此，书须再版，以便纠错；抑或目标升华，为满足读者之渴望。但本书再版，首先是为纠错，旨在改正以往一些明显的错误；其次是为调整，意在更改一些不合时宜的说法；最后亦为增补内容，以免再读时乏味与无趣。
本版新增了第九章和第十五章，并将原第九到第十三章顺序后移，变为第十到第十四章。此举意欲架构一个相对完整的毛细管电泳理论与方法体系。当然，细心读者很快就会发现，本版并未包括电泳大厦中的另外一块基石，即非线性电泳（包括介电电泳）。它原本是纳入计划的，并已写就了不小篇幅，但看内容甚为庞大，若不压缩，便会喧宾夺主；倘若压缩，又恐表述过简，读之费解。几经斟酌，最后决定割舍，留作下一次再版（或许有？）的诱饵吧。这次就对不住大家了。
在新增的第九章中，重点介绍了毛细管电泳向超高压、超快速或超高效发展的理论和实际研究结果。它们颇为有趣，但尽管早在20世纪90年代初就已出现，其研究却从未形成高潮，时断时续，至今还像是一片尚待开发的处女地。超高压电泳计较的并非速度，而是效率。它离实用颇远，却又极富理论把玩价值。与此不同，超快毛细管电泳既显高端，又可实用，很好地体现了毛细管电泳的本色。它本该发挥重要作用，但又阴差阳错，被微流控芯片淹没了。其实，超快毛细管电泳实施简便，成本划算，实非微流控芯片可比；它耗样微渺，联用简便，亦超乎芯片之上。以其快速、高效、经济之特质，超快速毛细管电泳当可成为高通量分离分析的新平台。目前各类组学研究正遇方法学短板，芯片还一时难解燃眉之急，超快毛细管电泳正可为之。本版因之加以鼓吹。
在第十五章中，收罗了不少毛细管电泳读者和用户多年以来所提出的各色问题。它们看似简单，实则颇难回答。本版不揣冒昧，特予归纳解答。或许有用，望有心人留意。
本版还对全书文字叙述作了较大调整，有删除的，有补充的，有改写的，只为客观。但全书行文风格并未统一。这需要有一段完整的时间，才能刀砍斧劈，贯通前后。待以后再寻机会吧。
在第二章中，对一些理论表述作了调整，明确了速度矢量和淌度标量等概念；增补了基于时间和电通量的谱图表述方案。后者可为毛细管电泳正名：非其不重现尔，实乃表示不得法也。另外还简要介绍了扩散谱方法，亦可玩味。
在第四章中，加写了关于电泳条件的优化策略，重点是多参数的数学优化方法。这些内容不新，但有用，是为省时、省力、省钱之法。本书特予介绍，意在提醒，不在知识本身。
为尽可能减少错误，还邀请了郭振朋、许吉英副研究员，带领我的学生陈蕴、胡飞驰、李冬梅、刘婵娟、刘翠梅、王霄、杨薇等，通读本版全文，仔细找错。虽难尽，已用心。还有，本书中的许多工作受到了国家自然科学基金、科技部和中国科学院等的资助。在此一并致以谢忱！
本书不再使用“编著”一词而只用“著”字，以明实情。“编著”云云不合文意。编乃汇编之省，取原文结集，多不改动，本书从未作此勾当。著乃写也，写并非不能引用他人之语，此中外皆同，否则故事、小说、政论皆不能成尔！故用之。
总而言之，书若再版，便与原样皮同而质异了。譬如飞行，云卷云舒，一去千里。希望读者感知变化，觅踪享受。还有一句老调重弹之语，便是期盼高人赐以宝贵建议！
陈义
中国科学院大学岗位教授
2015年8月29日星期六
作于赴芬兰赫尔辛基飞行途中
第一版前言
大约是在1988年初，就试图写一本关于毛细管电泳的小册子，当时国内外均无此类书籍。只因机缘未到，写作不到三章，计划便告流产。我们非晚国外五至十年实难成事。后来仅将这些初稿的一些要点投给《分析仪器》了事。从此跨洋越海，去看国外的月亮是否真的很圆。写作之事由此忘怀，不再思虑。
1994年底回国后，国内毛细管电泳研究已成蜂拥之势，按说正是著书立说的最佳时机，可惜我的冲动已失，劲头不再，况且大部头的专著在国外已有多册。尽管如此，写点什么的念头并未真正烟消云散，时不时会有意无意地收集和整理一些关于毛细管电泳的东西。
1998年初，或是1997年底，突接傅若农先生的电话，邀我参加《色谱技术丛书》的编写工作，负责撰写《毛细管电泳技术及应用》这一册。可能是由于脑中潜伏已久的作书念头在作怪，我竟未加思索就一口应承了下来。过后才意识到问题的严重性——关于毛细管电泳的专著、书册，中文的英文的，应有尽有，我已没什么可写了。
答应了的事可不能反悔。我只好鼓起勇气，重新整理并补充早期的手稿和后来随手写的一些东西，这就构成了头七章。再把我和学生们做的实验结果以及平时讲课、作报告收集到的一些例子归纳起来，便组成了第八至第十一章。本来还要写一章关于定性定量分析方面的内容，但最终决定放弃，因为这些内容可照搬色谱中的方法，缺乏新意，多叨无益。
本册子前六章立意于毛细管电泳的基础，侧重思路、策略和方法的把握，不作严密的叙述和公式推导。后五章直接面对样品，颇有例题味道，但仍未脱离“方法与思路”的框架。这里面有意重复了某些方面的内容，主要是为了兼顾只对某一章感兴趣的读者，同时也希望通读全册的朋友，能够对此加深印象。
本册子之能面世，是与国家自然科学基金委员会、中国科学院、分子科学中心以及有关部门对我们研究工作的大力支持分不开的。书中所引例子有许多来自国家杰出青年基金（No.29825112）、国家基金委“九五”重点基金（No.29575215）和面上基金（No.29635020）、中国科学院“九五”重大（No.Kj951-A1-507）、中国科学院院长基金和青年基金（No.JQ-5-01、BH-28等）、国家人事部择优支持、国家教育部回国基金项目等。在写作过程中，我的学生王志欣、王珍帮助查阅和核对了第一、五、十一章中的部分文献，王志欣还通读了全文，郭晴同志帮助复印了部分谱图。谨此一并致谢！
希望本册子对专业和非专业研究人员都有参考价值，但限于水平，书中的错误和不妥之处在所难免，敬希读者不吝指正。
陈义
2000年2月于北京
第二版前言
重新出版一个关于毛细管电泳方法的册子，有很多原因，其中主要的是想改正一些错误，比如第三章公式（3-4），在前一版的两次印刷中一直不太正确，希望不再流传下去。
在修改第一版原稿的过程中，发现有些章节不够充实，所以又补充了一点，比如关于电导检测、关于管壁处理、关于手性异构体分离、关于蛋白分离、关于DNA测序、关于细胞分析等。
看看改完，忽又觉得缺了几个重要内容：一是关于多维分离和阵列电泳，其惊人的通量，大大拉了人类基因组研究计划一把，而且还会再拉一把蛋白质组学研究也说不定，忘之不得；二是毛细管电泳与质谱等各种鉴定技术的联用，这可是个有用而又问题甚多的方法，玩其不易，弃之可惜；三是芯片电泳，或称微全分析系统（μ-TAS），或曰微流控系统，其中隐含有先进的思想，很值得玩味，不可不介绍。
可是，要把它们纳入第一版的框架内，还真不容易。几经思量，最后决定将一、二两部分合并，归为一章，称之为“联用技术”，而将芯片电泳独立成章。为了使全书看起来还不至于太离谱，便把这两章插入到第一版的第六章与第七章之间，分别成为第七、八章，而原来的第七至第十一章，顺延成第九至第十三章。如此一来，在新版里，第一至第八章就主要是处理方法学问题了，其后各章则为应用。希望这种安排不会给看过第一版的读者带来不便。
还是那句老话，感谢国家自然科学基金委员会（No.20435030、20420130137、20375042、20175030、29825112）、国家科技部（2002CB713803）和中国科学院（KJCX2-SW-H06、KJ951-A1-507、JQ-5-01、BH-28）对书中所涉及项目的经费支持。还要特别感谢唐家族基金会美国加州大学伯克立分部的资助，使作者有机会到美国走一遭。书中大部分的新资料，除了本实验室的工作之外，都是访美期间收集的。感谢戴东升博士帮助查阅核实第七章中的部分文献。特别感谢任惠敏老师认真细致和不辞劳苦地编辑校对。
最后要说的，就是敬请读者批评或来函指正，作者谨此预致谢忱！
陈义
2005年8月15日
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