高效毛細管電泳（HPCE）的基本原理

高效毛細管電泳（high performance capillaryelectrophoresis，HPCE）是近年來發展起來的一種分離、分析技術，它是凝膠電泳技術的發展，是高效液相色譜分析的補充。該技術可分析的成分小至有機離子、大至生物大分子如蛋白質、核酸等。可用于分析多種體液樣本如血清或血漿、尿、腦脊液及唾液等，HPLC分析高效、快速、微量。

電泳遷移

不同分子所帶電荷性質、多少不同，形狀、大小各異。一定電解質及PH的緩沖液或其它溶液內，受電場作用，樣本中各組分按一定速度遷移，從而形成電泳。

電泳遷移速度（v）可用下式表示：

v=uE

其中E為電場強度（E＝V/L，V為電壓，L為毛細管總長度）。u為電泳淌度。

電滲遷移

電滲遷移指在電場作用下溶液相對于帶電管壁移動的現象。特殊結構的熔合硅毛細管管壁通常在水溶液中帶負電荷，在電壓作用下溶液整體向負極移動，形成電滲流。帶電微粒在毛細管內實際移動的速度為電泳流和電滲流的矢量和。

分離分析類型

根據其分離樣本的原理設計不同主要分為以下幾種類型：

①毛細管區帶電泳（capillary zoneelectrophoresis，CZE）；

②毛細管等速電泳（capillarychromatography，CITP）；

③毛細管膠速電動色譜（miceller electrokineticcapillary chromatography，MECC）；

④毛細管凝膠電泳（capillarygelelectrophoresis，CGE）；

⑤毛細管等電聚焦（capillary isoelectricfocusing ，CIEF）。

毛細管區帶電泳（CZE）為HPCE的基本操作模式，一般采用磷酸鹽或硼酸鹽緩沖液，實驗條件包括緩沖液濃度、pH值、電壓、溫度、改性劑（乙腈、甲醇等），用于對帶電物質（藥物、蛋白質、肽類等）分離分析，對于中性物質無法實現分離。

毛細管膠束電動色譜（MECC）為一種基于膠束增溶和電動遷移的新型液體色譜，在緩沖液中加入離子型表面活性劑作為膠束劑，利用溶質分子在水相和膠束相分配的差異進行分離，拓寬了CZE的應用范圍，適合于中性物質的分離，亦可區別手性化合物，可用于氨基酸、肽類、小分子物質、手性物質、藥物樣品及體液樣品的分析。

毛細管等速電泳（CITP）采用先導電解質和后繼電解質，構成不連續緩沖體系，基于溶質的電泳淌度差異進行分離，常用于離子型物質（如有機酸），并因適用較大內徑的毛細管而可用于微制備，但本法空間分辨率較差。毛細管等電聚焦電泳（CIEF）用于具兼性離子的樣品（蛋白質、肽類），等電點僅差0.001可分離的物質。

毛細管凝膠電泳（CGE）依據大分子物質的分子量大小進行分離，主要用于蛋白質、核苷酸片段的分離。此外，還有毛細管電色譜（CEC）及非水毛細管電泳（CNACE），用于水溶性差的物質和水中難進行反應的分析研究。目前CZE和MECC用得較多，本文以這兩種方法為例來說明HPLC的原理。