MDQ型毛細(xì)管電泳在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用

一、簡介毛細(xì)管電泳(capillaryelectrophoresis，CE）又稱高效毛細(xì)管電泳(HPCE)。是以毛細(xì)管為分離通道，以高壓電場為驅(qū)動力的新型液相分離分析技術(shù)，在八十年代得以迅速發(fā)展。目前，在生命科學(xué)、藥物分析、以及從小分子、離子到單細(xì)胞分析的一系列領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。毛細(xì)管電泳的發(fā)展過程六十年代中期：瑞典科學(xué)家Hjerten首先提出了毛細(xì)管區(qū)帶電泳（CZE）的方法，被看作毛細(xì)管電泳的起點(diǎn)。1979年：Mikkers等用200μmID的聚四氟乙烯管為分離通道，獲得了很高的分離效率。1981年：Jorgenson和Lukacs用75μmID的熔融毛細(xì)管做CZE，在30KV電壓下產(chǎn)生了4×105片/m的效率，成為毛細(xì)管電泳發(fā)展史上的里程碑。1984年：Terabe運(yùn)用含SDS膠束的緩沖液分離了中性分子，從而建立了膠束電動毛細(xì)管電泳。1987年，Hjerten建立了毛細(xì)管等電聚焦；Cohen和Karger提出了毛細(xì)管凝膠電泳。1988~89年：商品化的毛細(xì)管電泳儀推出，毛細(xì)管電泳法迅速發(fā)展起來。

二、毛細(xì)管電泳的分離原理：

CE泛指以高壓電場為驅(qū)動力,以毛細(xì)管為分離通道,依據(jù)樣品中各組分之間電泳速度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù)。

CE分離原理示意圖

在電解質(zhì)溶液中，帶電粒子在電場作用下以不同的速度定向遷移的現(xiàn)象叫電泳。單位電場下的電泳速度稱為淌度。CE所用的石英毛細(xì)管柱，在pH>3的情況下，其內(nèi)表面帶負(fù)電，和溶液接觸時(shí)形成雙電層。在高電壓的作用下，雙電層中的水合陽離子引起流體整體向負(fù)極方向遷移的現(xiàn)象叫電滲。電滲是毛細(xì)管中的溶劑因軸向直流電場的作用而發(fā)生的定向流動。各種粒子在毛細(xì)管內(nèi)電解質(zhì)中的遷移速度等于電泳和電滲流（EOF）兩種速度的矢量和。正離子的運(yùn)動方向和電滲流一致，故最先流出；中性粒子的電泳的電泳流速為零，故其遷移速度等于電滲流速度；負(fù)離子的運(yùn)動方向和電滲流方向相反，但因電滲流速度一般都大于電泳速度，故它將在中性粒子之后流出。各種粒子因遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)分離。三、毛細(xì)管電泳儀的構(gòu)造

毛細(xì)管電泳儀的基本構(gòu)成：CE的基本結(jié)構(gòu)包括一個(gè)高壓電源，一根毛細(xì)管，一個(gè)檢測器，及兩個(gè)供毛細(xì)管插入、又可和電源相連的緩沖液儲備瓶。進(jìn)樣填灌/清洗：電流回路：毛細(xì)管/溫度控制：檢測/記錄/數(shù)據(jù)處理

四：毛細(xì)管電泳的分離模式：

毛細(xì)管區(qū)帶電泳(CZE);毛細(xì)管膠束電動色譜(MEKC);毛細(xì)管凝膠電泳(CGE);毛細(xì)管等電聚焦(CIEF);毛細(xì)管等速電泳(CITP)；

親和毛細(xì)管電泳(ACE)；

毛細(xì)管電色譜(CEC)；非水相毛細(xì)管電泳（NACE）。五：分離模式的選擇

CE可以分離離子到中性分子、從小分子到生物大分子的一系列物質(zhì)。之所以能分離如此廣泛的物質(zhì)，在于其靈活多樣的分離體系。對不同性質(zhì)的物質(zhì)，應(yīng)選擇相應(yīng)的分離體系：分離對象與模式的選擇MEKCCECCIEFMEKCCITPCGECGECGECGEMEKCCITPCZECZECZECZECZECZE病毒/細(xì)菌多肽/蛋白核酸糖類小分子離子六、毛細(xì)管電泳與凝膠電泳、

高效液相色譜的比較毛細(xì)管電泳實(shí)際上包含電泳、色譜及其交叉內(nèi)容，毛細(xì)管電泳的基本原理是電泳和色譜，它是經(jīng)典電泳技術(shù)與現(xiàn)代微柱分離技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是分析化學(xué)中繼液相色譜之后的又一重大進(jìn)展。一、凝膠電泳儀已成為生化實(shí)驗(yàn)室的常用儀器，用于蛋白質(zhì)、核酸的分析、制備，以及細(xì)胞的分析等。傳統(tǒng)電泳最大的局限是難以克服由兩端高電壓所引起的電介質(zhì)離子的自熱，導(dǎo)致區(qū)帶展寬，影響遷移，降低效率。這種影響由于電場強(qiáng)度的增長而迅速加劇，限制了高電壓的使用。毛細(xì)管能提高散熱效率，從而能夠引入高的電場強(qiáng)度，改善分離質(zhì)量。二：

CE用遷移時(shí)間代替HPLC的保留時(shí)間；CE的分析時(shí)間通常在幾分鐘或十幾分鐘，一般不超過三十分鐘，一般比HPLC

速度快；理論上CE的理論塔板高度和溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)成正比，對擴(kuò)散系數(shù)小的生物大分子，其柱效比HPLC要高；CE所需樣品少，一般為nL級，流動相只需幾毫升，

HPLC所需樣品為μL級，流動相需幾百mL或更多。毛細(xì)管電泳與使用毛細(xì)管的氣相色譜和液相色譜中的毛細(xì)管色譜在分離原理、儀器構(gòu)造等方面有著很大的區(qū)別，但均具有高效、快速、分離效能高、進(jìn)樣量少的特點(diǎn)。尤其是毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣量達(dá)納升級。

毛細(xì)管電泳的高分離效率七、毛細(xì)管電泳的應(yīng)用

蛋白質(zhì)/多肽/氨基酸糖類/糖蛋白核酸/核苷酸天然產(chǎn)物合成藥物手性物質(zhì)無機(jī)/有機(jī)離子病毒/細(xì)菌水溶液中的分子間相互作用不同分子量蛋白的分離血紅蛋白的檢測Minutes3.63.73.83.94.04.14.24.34.44.54.64.74.84.95.0AU-0.008-0.006-0.004-0.0020.0000.0020.0040.0060.008AU-0.008-0.006-0.004-0.0020.0000.0020.0040.0060.008AAASAC0123

4567CSA2FA0EOF1A2C,E,O2S,D,G3F4HbA56J7N4種堿性蛋白的分離4種堿性蛋白的電泳分離圖。A：涂層管；B：未涂層管。1：細(xì)胞色素，2：溶菌酶，3：胰蛋白酶原，4：α-胰凝乳蛋白酶原DNA、核酸的分離DNA片段電泳遷移時(shí)間圖單糖的分離寡糖圖譜10.0020.0030.00Time(min)

1.0

2.0Rel.Unit(RU,x1E+01)21235101020203040501:APTS-glucose2:APTS-glucopyranosyl-a-1,6-glucose3:APTS-glucopyranosyl-a-1,6-glucopyranosyl-a-1,6-glucoseA:Dextran-1,000(averageMwt:1000)B:Dextran-5,000(averageMwt:5000)C:Dextran-12,00060141040藥材中的生物堿成分分析1苦參堿2槐定堿3槐果堿4lehmannine5sophoramine6氧化苦參堿7氧化槐果堿8金雀花堿9苦豆堿10蝙蝠葛堿11東莨菪堿藥材中黃酮化合物的分析對照品樣品OG：木蝴蝶素A－7－O-葡萄苷酸B：黃芩素WG：漢黃芩素－7－O-葡萄苷酸BG：黃芩苷W：漢黃芩素O：木蝴蝶素A鹽酸苯丙醇胺的異構(gòu)體雜質(zhì)檢測啤酒中的陰離子分析1:CL-,2:NO3-，3：SO42-，