毛細管電泳(high performance capillaryelectrophoresis，HPCE)是近年來發(fā)展起來的一種分離,、分析技術(shù),，它是凝膠電泳技術(shù)的發(fā)展，是液相色譜分析的補充,。該技術(shù)可分析的成分小至有機離子,、大至生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸等,?？捎糜诜治龆喾N體液樣本如血清或血漿、尿,、腦脊液及唾液等,，HPLC分析,、快速、微量,。

　　電泳遷移

　　不同分子所帶電荷性質(zhì),、多少不同，形狀,、大小各異,。一定電解質(zhì)及PH的緩沖液或其它溶液內(nèi)，受電場作用,，樣本中各組分按一定速度遷移,，從而形成電泳。

　　電泳遷移速度(v)可用下式表示：

　　v=uE

　　其中E為電場強度(E=V/L,，V為電壓,，L為毛細管總長度)。u為電泳淌度,。

　　電滲遷移

　　電滲遷移指在電場作用下溶液相對于帶電管壁移動的現(xiàn)象,。特殊結(jié)構(gòu)的熔合硅毛細管管壁通常在水溶液中帶負電荷，在電壓作用下溶液整體向負極移動,，形成電滲流,。帶電微粒在毛細管內(nèi)實際移動的速度為電泳流和電滲流的矢量和。

　　分離分析類型

　　根據(jù)其分離樣本的原理設(shè)計不同主要分為以下幾種類型：

　?、倜毠軈^(qū)帶電泳(capillary zoneelectrophoresis,，CZE);

　　②毛細管等速電泳(capillarychromatography,，CITP);

　?、勖毠苣z速電動色譜(miceller electrokineticcapillary chromatography，MECC);

　?、苊毠苣z電泳(capillarygelelectrophoresis,，CGE);

　　⑤毛細管等電聚焦(capillary isoelectricfocusing ,，CIEF),。

　　毛細管區(qū)帶電泳(CZE)為HPCE的基本操作模式，一般采用磷酸鹽或硼酸鹽緩沖液,，實驗條件包括緩沖液濃度,、pH值、電壓,、溫度,、改性劑(乙腈、甲醇等)，用于對帶電物質(zhì)(藥物,、蛋白質(zhì),、肽類等)分離分析，對于中性物質(zhì)無法實現(xiàn)分離,。毛細管膠束電動色譜(MECC)為一種基于膠束增溶和電動遷移的新型液體色譜,，在緩沖液中加入離子型表面活性劑作為膠束劑，利用溶質(zhì)分子在水相和膠束相分配的差異進行分離,，拓寬了CZE的應(yīng)用范圍,，適合于中性物質(zhì)的分離，亦可區(qū)別手性化合物,，可用于氨基酸,、肽類、小分子物質(zhì),、手性物質(zhì),、藥物樣品及體液樣品的分析。毛細管等速電泳(CITP)采用先導(dǎo)電解質(zhì)和后繼電解質(zhì),，構(gòu)成不連續(xù)緩沖體系,，基于溶質(zhì)的電泳淌度差異進行分離，常用于離子型物質(zhì)(如有機酸),，并因適用較大內(nèi)徑的毛細管而可用于微制備,，但本法空間分辨率較差。毛細管等電聚焦電泳(CIEF)用于具兼性離子的樣品(蛋白質(zhì),、肽類),，等電點僅差0.001可分離的物質(zhì)。毛細管凝膠電泳(CGE)依據(jù)大分子物質(zhì)的分子量大小進行分離,，主要用于蛋白質(zhì),、核苷酸片段的分離。此外,，還有毛細管電色譜(CEC)及非水毛細管電泳(CNACE),，用于水溶性差的物質(zhì)和水中難進行反應(yīng)的分析研究。目前CZE和MECC用得較多,，本文以這兩種方法為例來說明HPLC的原理。

　　CZE的基本原理

　　HPLC選用的毛細管一般內(nèi)徑約為50μm(20～200μm),，外徑為375μm,，有效長度為50cm(7～100cm)。毛細管兩端分別浸入兩分開的緩沖液中,，同時兩緩沖液中分別插入連有高壓電源的電極,，該電壓使得分析樣品沿毛細管遷移，當分離樣品通過檢測器時,，可對樣品進行分析處理,。HPLC進樣一般采用電動力學(xué)進樣(低電壓)或流體力學(xué)進樣(壓力或抽吸)兩種方式,。在毛細管電泳系統(tǒng)中，帶電溶質(zhì)在電場作用下發(fā)生定向遷移,，其表觀遷移速度是溶質(zhì)遷移速度與溶液電滲流速度的矢量和,。所謂電滲是指在高電壓作用下，雙電層中的水合陰離子引起流體整體地朝負極方向移動的現(xiàn)象;電泳是指在電解質(zhì)溶液中,，帶電粒子在電場作用下,，以不同的速度向其所帶電荷相反方向遷移的現(xiàn)象。溶質(zhì)的遷移速度由其所帶電荷數(shù)和分子量大小決定,，另外還受緩沖液的組成,、性質(zhì)、pH值等多種因素影響,。帶正電荷的組份沿毛細管壁形成有機雙層向負極移動,，帶負電荷的組分被分配至毛細管近中區(qū)域，在電場作用下向正極移動,。與此同時,，緩沖液的電滲流向負極移動，其作用超過電泳,，終導(dǎo)致帶正電荷,、中性電荷、負電荷的組份依次通過檢測器,。

　　MECC的基本原理

　　MECC是在CZE基礎(chǔ)上使用表面活性劑來充當膠束相,，以膠束增溶作為分配原理，溶質(zhì)在水相,、膠束相中的分配系數(shù)不同,，在電場作用下，毛細管中溶液的電滲流和膠束的電泳,，使膠束和水相有不同的遷移速度,，同時待分離物質(zhì)在水相和膠束相中被多次分配，在電滲流和這種分配過程的雙重作用下得以分離,。MECC是電泳技術(shù)與色譜法的結(jié)合,，適合同時分離分析中性和帶電的樣品分子。