毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)電(dian)(dian)(dian)泳(yong)(capillary electrophoresis, CE)又叫毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)電(dian)(dian)(dian)泳(yong)(HPCE), 是(shi)近年(nian)來發(fa)(fa)展(zhan) 快的(de)(de)分(fen)析方(fang)法之一。1981年(nian)Jorgenson和Lukacs首先提出(chu)在75μm內徑毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)柱內用高電(dian)(dian)(dian)壓進行分(fen)離, 創立了(le)(le)(le)現(xian)(xian)代毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)電(dian)(dian)(dian)泳(yong)。1984年(nian)Terabe等(deng)建立了(le)(le)(le)膠(jiao)束(shu)毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)電(dian)(dian)(dian)動力學(xue)色譜。1987年(nian)Hjerten 建立了(le)(le)(le)毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)等(deng)電(dian)(dian)(dian)聚焦, Cohen和Karger提出(chu)了(le)(le)(le)毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)凝(ning)膠(jiao)電(dian)(dian)(dian)泳(yong)。1988～1989年(nian)出(chu)現(xian)(xian)了(le)(le)(le)初始的(de)(de)毛(mao)(mao)細(xi)(xi)管(guan)電(dian)(dian)(dian)泳(yong)商品(pin)儀器(qi)。短短幾年(nian)內, 由于(yu)CE符合了(le)(le)(le)以生物工程為代表(biao)的(de)(de)生命科學(xue)各領域中(zhong)對(dui)多(duo)肽、蛋白質(包括酶(mei)，抗體)、核苷酸乃至脫氧(yang)核糖核酸(DNA)的(de)(de)分(fen)離分(fen)析要求(qiu), 得到了(le)(le)(le)迅(xun)速的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)。 
CE是(shi)經典(dian)電泳技術和(he)現(xian)代微柱分(fen)(fen)離相(xiang)結合的(de)(de)(de)產物。CE和(he)液相(xiang)色譜法(HPLC)相(xiang)比, 其相(xiang)同處在(zai)于(yu)都是(shi)分(fen)(fen)離技術, 儀器操(cao)作均(jun)可(ke)自動化, 且二者(zhe)均(jun)有多種不同分(fen)(fen)離模式。二者(zhe)之間(jian)的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)在(zai)于(yu)：CE用遷移時間(jian)取代HPLC中的(de)(de)(de)保留時間(jian), CE的(de)(de)(de)分(fen)(fen)析時間(jian)通常不超過30min, 比HPLC速(su)度快；對(dui)CE而(er)言, 從理(li)論上推(tui)得(de)其理(li)論塔板高(gao)度和(he)溶質的(de)(de)(de)擴散系數成正比, 對(dui)擴散系數小的(de)(de)(de)生物大分(fen)(fen)子而(er)言, 其柱效就(jiu)要比HPLC高(gao)得(de)多；CE所需(xu)(xu)樣(yang)(yang)品為nl級(ji), 低可(ke)達270fl, 流(liu)動相(xiang)用量(liang)也只需(xu)(xu)幾(ji)毫(hao)升, 而(er)HPLC所需(xu)(xu)樣(yang)(yang)品為μl級(ji), 流(liu)動相(xiang)則需(xu)(xu)幾(ji)百(bai)毫(hao)升乃(nai)至更多；但CE僅(jin)能實現(xian)微量(liang)制備(bei), 而(er)HPLC可(ke)作常量(liang)制備(bei)。 
CE和(he)(he)(he)普通(tong)(tong)電(dian)泳(yong)相(xiang)比(bi), 由于其采用高(gao)(gao)電(dian)場, 因此(ci)分(fen)離速度要快得多(duo)；檢(jian)測(ce)器(qi)則除(chu)了未能和(he)(he)(he)原子(zi)吸收(shou)及(ji)紅外(wai)光譜連接(jie)以外(wai), 其它類型檢(jian)測(ce)器(qi)均已和(he)(he)(he)CE實(shi)現(xian)了連接(jie)檢(jian)測(ce)；一(yi)般(ban)(ban)電(dian)泳(yong)定量(liang)精度差,而CE和(he)(he)(he)HPLC相(xiang)近(jin)；CE操作(zuo)自動(dong)化(hua)程度比(bi)普通(tong)(tong)電(dian)泳(yong)要高(gao)(gao)得多(duo)。總之(zhi), CE的(de)優點(dian)可概括為三(san)高(gao)(gao)二少：高(gao)(gao)靈敏度, 常用紫外(wai)檢(jian)測(ce)器(qi)的(de)檢(jian)測(ce)限可達10-13～10-15mol,激光誘(you)導熒光檢(jian)測(ce)器(qi)則達10-19～10-21mol；高(gao)(gao)分(fen)辨(bian)率, 其每米理(li)論塔板數為幾(ji)(ji)十萬(wan)；高(gao)(gao)者可達幾(ji)(ji)百萬(wan)乃(nai)至千萬(wan), 而HPLC一(yi)般(ban)(ban)為幾(ji)(ji)千到幾(ji)(ji)萬(wan)；高(gao)(gao)速度, 快可在(zai)(zai)60s內(nei)完成(cheng)(cheng), 在(zai)(zai)250s內(nei)分(fen)離10種(zhong)蛋白質, 1.7min分(fen)離19種(zhong)陽離子(zi), 3min內(nei)分(fen)離30種(zhong)陰離子(zi)； 樣品(pin)少, 只需(xu)nl (10-9 L)級的(de)進樣量(liang)；成(cheng)(cheng)本(ben)低, 只需(xu)少量(liang)(幾(ji)(ji)毫升)流動(dong)相(xiang)和(he)(he)(he)價格低廉的(de)毛(mao)細管。由于以上優點(dian)以及(ji)分(fen)離生(sheng)物大分(fen)子(zi)的(de)能力(li), 使CE成(cheng)(cheng)為近(jin)年來發展 迅速的(de)分(fen)離分(fen)析方法之(zhi)一(yi)。當然CE還是(shi)一(yi)種(zhong)正在(zai)(zai)發展中的(de)技術(shu), 有些理(li)論研究(jiu)和(he)(he)(he)實(shi)際應用正在(zai)(zai)進行與開發。  
“CE”統指(zhi)以(yi)高壓電(dian)場(chang)為(wei)(wei)驅動(dong)力, 以(yi)毛(mao)細(xi)(xi)管為(wei)(wei)分(fen)離通(tong)道(dao), 依據樣品(pin)中(zhong)各(ge)組分(fen)之間淌度(du)和分(fen)配行(xing)為(wei)(wei)上(shang)的(de)(de)差異而實現分(fen)離的(de)(de)一(yi)類液(ye)(ye)相分(fen)離技(ji)術。其儀器結構包(bao)括(kuo)一(yi)個(ge)高壓電(dian)源, 一(yi)根毛(mao)細(xi)(xi)管, 一(yi)個(ge)檢測器及兩(liang)個(ge)供毛(mao)細(xi)(xi)管兩(liang)端插入(ru)而又可和電(dian)源相連的(de)(de)緩沖(chong)液(ye)(ye)貯瓶。在(zai)電(dian)解質(zhi)溶液(ye)(ye)中(zhong), 帶電(dian)粒子在(zai)電(dian)場(chang)作用(yong)下, 以(yi)不同的(de)(de)速(su)度(du)向其所帶電(dian)荷(he)相反方向遷移的(de)(de)現象叫電(dian)泳。 
CE所用的石英(ying)毛細管柱, 在pH>3情況下(xia), 其內表面帶負電(dian), 和溶(rong)液接觸時形成了一(yi)雙電(dian)層(ceng)。
在高電(dian)(dian)壓作用下, 雙電(dian)(dian)層中的(de)水合陽離(li)子(zi)(zi)引起流(liu)(liu)(liu)體(ti)整體(ti)地朝負極方向移(yi)動的(de)現象叫電(dian)(dian)滲(shen), 粒(li)子(zi)(zi)在毛細(xi)管內電(dian)(dian)解質中的(de)遷移(yi)速(su)(su)度等于(yu)電(dian)(dian)泳(yong)和(he)電(dian)(dian)滲(shen)流(liu)(liu)(liu)(EOF)兩(liang)種速(su)(su)度的(de)矢量和(he), 正(zheng)離(li)子(zi)(zi)的(de)運動方向和(he)電(dian)(dian)滲(shen)流(liu)(liu)(liu)一致, 故先流(liu)(liu)(liu)出(chu)；中性粒(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)(dian)泳(yong)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)度為“零”，故其遷移(yi)速(su)(su)度相(xiang)當于(yu)電(dian)(dian)滲(shen)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)度；負離(li)子(zi)(zi)的(de)運動方向和(he)電(dian)(dian)滲(shen)流(liu)(liu)(liu)方向相(xiang)反, 但(dan)因電(dian)(dian)滲(shen)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)度一般都大于(yu)電(dian)(dian)泳(yong)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)度, 故它將在中性粒(li)子(zi)(zi)之后流(liu)(liu)(liu)出(chu), 從而因各種粒(li)子(zi)(zi)遷移(yi)速(su)(su)度不同(tong)而實現分離(li)。 
電滲是(shi)CE中(zhong)(zhong)推動流(liu)(liu)(liu)體前進的驅(qu)動力(li), 它(ta)使(shi)整(zheng)(zheng)個(ge)(ge)流(liu)(liu)(liu)體像一(yi)個(ge)(ge)塞(sai)子一(yi)樣以均勻速度向前運動, 使(shi)整(zheng)(zheng)個(ge)(ge)流(liu)(liu)(liu)型呈近(jin)似扁(bian)平(ping)型的“塞(sai)式流(liu)(liu)(liu)”。它(ta)使(shi)溶質區帶在毛細管內原則上(shang)不會(hui)擴張(zhang)。但在HPLC中(zhong)(zhong),采用的壓(ya)力(li)驅(qu)動方(fang)式使(shi)柱(zhu)中(zhong)(zhong)流(liu)(liu)(liu)體呈拋物線型, 其中(zhong)(zhong)心(xin)處速度是(shi)平(ping)均速度的兩(liang)倍, 導致溶質區帶本身擴張(zhang), 引起柱(zhu)效下降, 使(shi)其分離效率不如(ru)CE。 
理論分析表明, 增加速(su)度(du)(du)是(shi)減少譜帶(dai)展(zhan)(zhan)寬、提率的重要(yao)(yao)途徑, 增加電場(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)可以(yi)提高速(su)度(du)(du)。但高場(chang)強(qiang)(qiang)導致電流增加, 引起(qi)毛細(xi)管(guan)(guan)中電解質(zhi)產(chan)生焦耳熱(re)(re)(自熱(re)(re))。自熱(re)(re)將使(shi)流體在徑向產(chan)生拋物線型(xing)溫(wen)度(du)(du)分布, 即管(guan)(guan)軸(zhou)中心(xin)(xin)溫(wen)度(du)(du)要(yao)(yao)比(bi)近壁處溫(wen)度(du)(du)高。因溶(rong)液粘度(du)(du)隨溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高呈(cheng)指數下降(jiang), 溫(wen)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)使(shi)介(jie)質(zhi)粘度(du)(du)在徑向產(chan)生梯(ti)度(du)(du), 從(cong)而影(ying)響溶(rong)質(zhi)遷移(yi)速(su)度(du)(du), 使(shi)管(guan)(guan)軸(zhou)中心(xin)(xin)的溶(rong)質(zhi)分子要(yao)(yao)比(bi)近管(guan)(guan)壁的分子遷移(yi)得更快, 造成譜帶(dai)展(zhan)(zhan)寬, 柱效下降(jiang)。 
一(yi)(yi)般來說溫(wen)度(du)(du)(du)(du)每提高(gao)(gao)1℃, 將使(shi)淌度(du)(du)(du)(du)增加(jia)2% (所謂(wei)淌度(du)(du)(du)(du), 即指(zhi)溶質(zhi)在(zai)單位時間間隔內和(he)單位電(dian)(dian)場上(shang)移(yi)動的(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)(li))。此外, 溫(wen)度(du)(du)(du)(du)改變(bian)使(shi)溶液(ye)(ye)pH值、粘(zhan)度(du)(du)(du)(du)等(deng)發生變(bian)化, 進(jin)一(yi)(yi)步導(dao)致電(dian)(dian)滲流、溶質(zhi)分(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)分(fen)布(包(bao)括(kuo)蛋(dan)白質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)結構)、離(li)(li)子強(qiang)度(du)(du)(du)(du)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)改變(bian), 造成淌度(du)(du)(du)(du)改變(bian)、重(zhong)復(fu)性變(bian)差(cha)、柱效(xiao)下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)等(deng)現象。降(jiang)(jiang)(jiang)低緩(huan)(huan)沖液(ye)(ye)濃度(du)(du)(du)(du)可(ke)降(jiang)(jiang)(jiang)低電(dian)(dian)流強(qiang)度(du)(du)(du)(du), 使(shi)溫(wen)差(cha)變(bian)化減小。高(gao)(gao)離(li)(li)子強(qiang)度(du)(du)(du)(du)緩(huan)(huan)沖液(ye)(ye)可(ke)阻止(zhi)蛋(dan)白質(zhi)吸附于管壁, 并可(ke)產生柱上(shang)濃度(du)(du)(du)(du)聚焦效(xiao)應, 防止(zhi)峰(feng)擴(kuo)張(zhang), 改善峰(feng)形。減小管徑在(zai)一(yi)(yi)定程度(du)(du)(du)(du)上(shang)緩(huan)(huan)解了由高(gao)(gao)電(dian)(dian)場引起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量積聚, 但細管徑使(shi)進(jin)樣量減少, 造成進(jin)樣、檢測(ce)等(deng)技(ji)術上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)困難。因此, 加(jia)快散熱(re)是減小自熱(re)引起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要途徑。液(ye)(ye)體的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)系數要比(bi)空氣(qi)高(gao)(gao)100倍。現在(zai)有的(de)(de)(de)(de)(de)采用(yong)液(ye)(ye)體冷卻方式的(de)(de)(de)(de)(de)毛細管電(dian)(dian)泳儀可(ke)使(shi)用(yong)離(li)(li)子強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)達0.5mol/L的(de)(de)(de)(de)(de)緩(huan)(huan)沖液(ye)(ye)進(jin)行分(fen)離(li)(li), 或使(shi)用(yong)200 μm直(zhi)徑的(de)(de)(de)(de)(de)毛細管進(jin)行微量制(zhi)備, 仍能達到良好的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)離(li)(li)效(xiao)果和(he)重(zhong)現性。

尚立儀器(qi)提(ti)供：UC7010型全自動毛細(xi)管(guan)電泳儀，K1050型毛細(xi)管(guan)電泳儀、K1060型毛細(xi)管(guan)電泳儀，歡迎選購(gou)。