產生和發展
毛細管電泳技術(CapillaryElectrophoresis,CE)是一種在電泳技術的基礎上發展的一種現代分離技術。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帶電泳。但他並沒有完全克服傳統電泳的弊端。直至1981年Jorgenson和Lukacs提出在75μm內徑毛細管柱內用高電壓進行分離,這時現代毛細管電泳技術真正產生。1984年Terabe將膠束引入毛細管電泳,開創了毛細管電泳的重要分支:膠束電動毛細管色譜(MEKC)。1987年Hjerten等把傳統的等電聚焦過程轉移到毛細管內進行。同年,Cohen發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,又發展了電色譜,擴大了電泳的套用範圍。
毛細管電泳技術兼有高壓電泳及
高效液相色譜等優點,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,解析度高,靈敏度高。(3)操作模式多,開發分析方法容易。(4)實驗成本低,消耗少。(5)套用範圍極廣。
自1988年出現了第一批毛細管電泳商品儀器,短短几年內,由於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(包括酶,抗體)、核苷酸乃至
脫氧核糖核酸(DNA)的分離分析要求,得到了迅速的發展。
原理
毛細管電泳的基本裝置是一根充滿
電泳緩衝液的毛細管,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
高壓電源連線的兩個電極分別浸人毛細管兩端小瓶的緩衝液中。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、等電點等性質的不同而遷移速率不同,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,並在螢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直觀地記錄下來。
毛細管電泳技術的套用
環境分析
毛細管電泳在環境分析中主要套用於水樣中陽離子和陰離子的分析、多環芳烴的分析、農藥殘留量的分析、多氯聯苯的分析、金屬離子和無機陰離子的分析、DNA加合物的測定、酚類化合物分析等幾個方面。
食品分析
毛細管電泳在食品分析中主要套用於蛋白質、胺基酸、生物胺、維生素、
碳水化合物、無機離子、有機酸等的含量測定以及食品添加劑、殘留農藥、
生物毒素的分析。
藥物分析
從1987年首次將毛細管電泳技術用於藥物分析以來,已有約200篇論文報導CE用於幾百種藥物及各種劑型中主藥成分分析、相關雜質檢測、純度檢查、無機離子含量測定及定性鑑別等藥物常規分析。進來對於中藥成分分析以及手性對映體分離分析越來越成為關注的焦點。