毛细管电泳（CE）是一种利用电场分离混合物成分的分析分离方法。基本上，这是毛细管电泳，一个狭窄的管。因此，混合物的组分根据其电泳迁移率进行分离。决定特定分子电泳迁移率的三个因素是分子的电荷、分离介质的粘度和分子的半径。只有离子受电场的影响，而中性粒子不受电场的影响。分子通过毛细管的速率取决于电场的强度。

覆盖的关键领域

1.什么是毛细管电泳-定义，仪器，方法2.毛细管电泳如何工作-毛细管电泳理论

关键词：毛细管电泳，毛细管电泳分离方法，毛细管，电荷，电渗流电泳迁移率

什么是毛细管电泳(capillary electrophoresis)？

毛细管电泳是指一种分析分离方法，通过这种方法，混合物中的成分根据其电泳流动性进行分离。在早期的实验中，使用了一个充满凝胶或溶液的玻璃U形管。60年代后开始使用毛细管。

仪器

毛细管由熔融石英组成，内径为20-100µm。高压电场被提供给毛细管的两端。电极通过电解质溶液或水缓冲液连接到毛细管的端部。毛细管中充满一定pH值的导电液体。除了探测器和其他输出装置外，还使用一些仪器来控制系统的温度，确保结果的可再现性。通过注射将样品引入毛细管。毛细管电泳系统的仪器如图1所示。

Figure 1: Capillary Electrophoresis – Instrumentation

毛细管电泳分离方法

毛细管电泳分离方法有六种。

1. 毛细管区带电泳（CZE）——导电液采用自由溶液。
2. 毛细管凝胶电泳（CGE）——导电液采用凝胶。
3. 胶束电动毛细管色谱（MEKC）——通过胶束与溶剂/导电流体之间的分配分离混合物的组分。
4. 毛细管电色谱（CEC）——除了导电流体外，使用填充柱。流动液体随待分离的混合物一起通过柱。
5. 毛细管等电聚焦（CIEF）——主要用于分离两性离子组分，如肽和蛋白质，这些成分既包含正负电荷。利用pH梯度的导电流体分离蛋白质溶液。每一种蛋白质都在pH梯度内以等电点迁移到该区域。在等电点，蛋白质的净电荷变为零。
6. 毛细管等渗树脂（CITP）——它是一个不连续的系统。每个组件在连续区域中迁移，通过测量迁移长度来获得组件的数量。

毛细管电泳是如何工作的

一般来说，带电粒子开始在电场中运动。电荷、粘度和分子半径是决定分子在电场中电泳迁移率的三个因素。

1. 电荷-阳离子（带正电荷的分子）向阴极（负电极）移动，而阴离子（带负电荷的分子）向阳极（正电极）移动。
2. 粘度–介质的粘度与分子的运动相反，对于特定的分离介质，粘度是恒定的。
3. 离子/分子半径-电泳迁移率随分子半径的增大而减小。

因此，如果两个大小相同的分子进行电泳，电荷越大的分子移动越快。随着电场强度的增大，带电物种的迁移率也随之增加。毛细管电泳的机理如图2所示。

Figure 2: Capillary Electrophoresis

电渗流

电渗流产生毛细管电泳流动相。在大多数情况下，毛细管材料是二氧化硅。当pH值大于3的溶液通过毛细管时，二氧化硅被水解，产生带负电荷的二氧化硅离子。然后，毛细管壁承受负电荷层。溶液中的阳离子被这些负电荷吸引，在负电荷上形成一层双层阳离子。内阳离子层是稳定的，而外阳离子层作为带电分子的体流向阴极移动。在毛细管电泳过程中，阳离子的大量流动发生在毛细管壁附近。毛细管壁附近的电渗流如图3所示。

Figure 3: Electroo**otic Flow

毛细管壁的小直径有助于最大限度地发挥EOF的作用，有助于它在毛细管电泳带电粒子的运动中发挥重要作用。

结论

毛细管电泳是一种分析分离方法，其中带电物种分离的基础上，他们的电泳流动性。一般来说，分子的大小和电荷是分离的因素。

引用

1.“毛细管电泳。” 化学剧本，剧本，2017年11月28日，可在这里获得。