毛細管電泳儀(HPCE)是以毛細管為分離通道,以高壓直流電場為驅動力,利用荷電粒子之間的淌度差異和分配系數差異進行分離,是分析科學繼液相色譜儀之后的又一重大進展,使分析科學從微升級進入到了納升級水平,不僅使單細胞乃至單分子分析成為可能,也使蛋白質和核酸等生物大分子分析有了新的轉機。
一、優點:
1、柱效高:
理論塔板數高,柱長,且進樣端和檢測端都無死體積,故柱效高。
2、靈敏度高:
樣品經毛細管電泳分離后,用激光誘導熒光檢測器和安培型電化學檢測器均可檢測至10ˉ19 mol/L,甚至可達10ˉ21mol/L,即可檢測到幾個至幾十個分子及單細胞,故HPCE-LIFD被稱為分子光譜的指紋識別法。
3、速度高:
由于小內徑(25~75μm)毛細管具有高電阻,能使用高電場(100~500V/cm),使分離效率提高,分離時間縮短。通常只需幾十秒至幾十分鐘內可完成分離。芯片HPCE則更快,能以秒計算。
4、電泳性質高度特異:
由于毛細管電泳性質的高度特異性,使混合物可進行電泳分析,甚至結晶純化的樣品也可在電泳分析中分出兩個或更多的電泳區帶。
5、電泳方法溫和:
由于毛細管電泳方法的溫和性,對不穩定的生物大分子的分離純化有時比如沉淀、離心和色譜等其它方法更可靠、更方便。
6、進樣量少:
毛細管容積小,如一根75μm×100cm毛細管的容積僅為4.4μL,50μm×50cm毛細管的容積不足1μL。
進樣量可少到1μL,消耗體積在1~50nL。
7、運行成本少:
只需少量的流動相和低廉的毛細管。
8、易實現高自動化:
HPCE是目前自動化程度高的分離分析方法之一。
9、應用范圍廣:
幾乎可分離除揮發性和難溶之外的各種物質。
二、缺點:
HPCE之所以有上述優點,是因為采用了小內徑毛細管。同樣,因為采用小內徑毛細管,也帶來問題。
1、制備能力差,根本無法與HPLC 相比。
2、光路太短,非高靈敏度的檢測器難以測出樣品峰。
3、凝膠柱和色譜填充柱需要專門的灌制技術。
4、大的側面-截面積比能放大吸附作用,導致蛋白質等的分離效率下降或無峰。
5、吸附引起電滲流變化,影響分離重現性等。目前尚難以定量控制電滲流。