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1、2011-12-31毛細管電泳技術及其在檢測分析中的應用分析化學毛細管電泳技術及其在檢測分析中的應用摘要：毛細管電泳技術(CE)作為現(xiàn)今一種主要的分析技術，憑借其高效、靈敏、快速、設備簡單、廣泛適用性等特點，廣泛應用于各個領域。本文簡要概述了CE技術的原理及特點，并簡述了它在環(huán)境分析、食品分析、藥物分析、生物大分子分析等各個領域的應用。關鍵詞：毛細管電泳；分析；應用4/42011-12-31毛細管電泳技術及其在檢測分析中的應用分析化學1.毛細管電泳技術簡介1.1產(chǎn)生與發(fā)展毛細管電泳技術（CapillaryEl
2、ectrophoresis,CE）是一種在電泳技術的基礎上發(fā)展的一種現(xiàn)代分離技術。電泳技術作為一種分離技術已有近百年歷史，1937年A.Tiselius首先提出：傳統(tǒng)電泳最大的局限是難以克服由高電壓引起的焦耳熱。1967年，Hjerten最先提出了毛細管電泳的雛形，即在直徑為3mm的毛細管中做自由溶液的區(qū)帶電泳。但他并沒有完全克服傳統(tǒng)電泳的弊端。直至1981年Jorgenson和Lukacs提出在75μm內(nèi)徑毛細管柱內(nèi)用高電壓進行分離,這時現(xiàn)代毛細管電泳技術真正產(chǎn)生。1984年Terabe將膠束引入毛細管電泳
3、，開創(chuàng)了毛細管電泳的重要分支：膠束電動毛細管色譜（MEKC）。1987年Hjerten等把傳統(tǒng)的等電聚焦過程轉移到毛細管內(nèi)進行。同年，Cohen發(fā)表了毛細管凝膠電泳的工作。近年來，將液相色譜的固定相引入毛細管電泳中，又發(fā)展了電色譜，擴大了電泳的應用范圍。毛細管電泳技術兼有高壓電泳及高效液相色譜等優(yōu)點，其突出特點是：（1）所需樣品量少、儀器簡單、操作簡便。（2）分析速度快，分離效率高，分辨率高，靈敏度高。（3）操作模式多，開發(fā)分析方法容易。（4）實驗成本低，消耗少。（5）應用范圍極廣。自1988年出現(xiàn)了第一批毛
4、細管電泳商品儀器，短短幾年內(nèi),由于CE符合了以生物工程為代表的生命科學各領域中對多肽、蛋白質(zhì)(包括酶，抗體)、核苷酸乃至脫氧核糖核酸(DNA)的分離分析要求,得到了迅速的發(fā)展。1.2毛細管電泳技術的簡單原理毛細管電泳的基本裝置是一根充滿電泳緩沖液的毛細管（如圖1），和與毛細管兩端相連的兩個小瓶。微量樣品從毛細管的一端通過“壓力”或“電遷移”進入毛細管。電泳時，與高壓電源連接的兩個電極分別浸人毛細管兩端小瓶的緩沖液中。樣品朝與自身所帶電荷極性相反的電極方向泳動。各組分因其分子大小、所帶電荷數(shù)、等電點等性質(zhì)的不同
5、而遷移速率不同，依次移動至毛細管輸出端附近的光檢測器，檢測、記錄吸光度，并在屏幕上以遷移時間為橫坐標，吸光度為縱坐標將各組分以吸收峰的形式動態(tài)直觀地記錄下來。圖1圖21.3毛細管電泳技術的分離模式（1）毛細管區(qū)帶電泳（CapillaryZone4/42011-12-31毛細管電泳技術及其在檢測分析中的應用分析化學Electrophoresis,CZE）用以分析帶電溶質(zhì)。為了降低電滲流和吸附現(xiàn)象，可將毛細管內(nèi)壁涂層。CZE是最基本也是最常見的一種操作模式，應用范圍最廣，可用于多種蛋白質(zhì)、肽、氨基酸的分析。（2）
6、膠束電動毛細管色譜（MicellarElectrokineticCapillaryChromatography,MECC）在緩沖液中加入離子型表面活性劑如十二烷基硫酸納，形成膠束，被分離物質(zhì)在水和膠束相（準固定相）之間發(fā)生分配并隨電滲流在毛細管內(nèi)遷移，達到分離。MECC是唯一一種既能用于中性物質(zhì)的分離又能分離帶電組分的CE模式。（3）毛細管凝膠電泳（CapillaryGelElectrophoresis,CGE）在毛細管中裝入單體，引發(fā)聚合形成凝膠。CGE分凝膠和無膠篩分兩類，主要用于DNA、RNA片段分離和
7、順序、PCR產(chǎn)物分析及蛋白質(zhì)等大分子化合物的檢測。（4）親和毛細管電泳，在毛細管內(nèi)壁涂布或在凝膠中加入親和配基，以親和力的不同達到分離。可用于研究抗原-抗體或配體-受體等特異性相互作用。（5）毛細管電色譜，（CapillaryElectrochromatography,CEC）是將高效液相色譜（HPLC）的固定相填充到毛細管中，或在毛細管內(nèi)壁涂布固定相，以電滲流為流動相驅(qū)動力的色譜過程。此模式兼具電泳和液相色譜的模式。（6）毛細管等電聚焦電泳（CapillaryIsoelectricFocusing,CIEF
8、）是通過內(nèi)壁涂層使電滲流減到最小，在兩個電極槽分別裝酸和堿，加高電壓后，在毛細管內(nèi)壁建立pH梯度，溶質(zhì)在毛細管中遷移至各自的等電點，形成明顯區(qū)帶。聚焦后，用壓力或改變檢測器末端電極槽儲液的pH值使溶質(zhì)通過檢測器。CIEF已經(jīng)成功用于測定蛋白質(zhì)等電點，分離異構體等方面。（7）毛細管等速電泳，（Capillaryisotachophoresis,CITP）采用先導電解質(zhì)和后繼電解質(zhì)，使溶質(zhì)按其電泳淌度不
