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毛细管区带电泳（CZE）分离硝基苯酚异构体一、实验背景毛细管电泳、气相色谱、液相色谱是目前应用最广泛的高效分离技术，与气相色谱、液相色谱相比，毛细管电泳具有许多独特的优点，如分析速度快、柱效可高达数十万塔板/米、适用于带电样品的分离等，另外毛细管电泳具有样品消耗少、实验试剂成本低等优点，已广泛应用于生物、医药等领域的分离检测。
毛细管电泳技术是现代分离科学中必不可少的重要内容。
二、实验目的1．了解CZE分离的基本原理。
2．了解毛细管电泳仪的基本构造，掌握其基本操作技术。
3．学会计算CZE的重要参数。
4．运用CZE分离硝基苯酚异构体。
三、实验原理毛细管电泳是指以毛细管为通道、以高压直流电场为驱动力的一类液相分离分析技术。
毛细管区带电泳是最常用的一种毛细管电泳分离模式，它是根据被分离物质在毛细管中的迁移速度不同进行分离。
毛细管电泳分离分析装置如图1所示。
被分离物质在毛细管中的迁移速度决定于电渗淌度和该物质自身的电泳淌度。
一定介质中的带电离子在直流电场作用下的定向运动称为电泳。
单位电场下的电泳速度称为电泳淌度或电泳迁移率。
电泳速度的大小与电场强度、介质特性、离子的有效电荷及其大小和形状有关。
电渗是伴随电泳而产生的一种电动现象。
就毛细管区带电泳而言，电渗是指毛细管中电解质溶液在外加直流电场作用下的整体定向移动。
电渗起因于固液界面形成的双电层。
用熔融石英拉制成的毛细管，其内壁表面存在弱酸性的硅羟基，当毛细管中存在一定pH值的缓冲液时，硅羟基发生电离，在毛细管内壁形成带负电荷的“定域电荷”。
根据电中性的要求，“定域电荷”吸引缓冲液中的反号离子（阳离子）形成双电层。
在直流电场作用下双电层中的水合阳离子向负极迁移，并通过碰撞等作用给溶剂施加单向推力，使之通向运动，形成电渗。
单位电场下的电渗速度称为电渗淌度。
电渗速度与毛细管中电解质溶液的介电常数和粘度、双电层的 电势以及外加直流电场强度有关。
若同时含有阳离子、阴离子和中性分子的样品溶液在正极端引入毛细管后，在外加直流电场的作用下，样品组分在毛细管中的迁移情况如图2所示。
毛细管活化：1.甲醇5min 洗去毛细管在制作过程中的矿物油和酯类；
2.水2min 冲去甲醇；
3.0.1MNaOH 15~30min 平滑毛细管内表面，活化硅羟基；
4.水10min 冲去NaOH；
5.缓冲液10min 平衡毛细管。
毛细管活化可以用专门冲洗毛细管的装置，也可以在毛细管电泳仪上设置冲洗程序活化。
毛细管涂层：可以使用真空泵涂层，也可以使用毛细管冲洗装置，或者在仪器上设置冲洗程序涂层。
使用冲洗装置涂层效果较好。
毛细管灌胶：毛细管凝胶电泳中需要给毛细管灌胶。
琼脂糖或者聚丙烯酰胺胶。
琼脂糖比较容易灌且不易产生气泡，注意灌胶时要一次搞定，最忌灌入又吸出，这样容易产生气泡。
聚丙烯酰胺比较难灌，分线性和交联。
线性即制胶时不加入Acr-Bis，而是Acr溶液。
毛细管凝胶电泳，一般用线性的，因为当它的交联度大时，虽然孔径变小、机械强度变大、但是其聚合时体积缩小严重，所以降低交联度甚至不加入Bis，使交联度为0.同时将浓度加大，聚合时凝胶体积变化不严重了，既保证机械强度，又避免气泡产生。
毛细管电泳仪的原理
毛细管电泳仪（capillary electrophoresis，CE）是一种电泳技术，它利用电场对生物分子进行分离和分析。
它是由美国科学家 A.J.P. Martin在20世纪80年代中期发展而来的，已被广泛应用于生物化学，分子生物学，分析化学，环境科学，药物学和其他科学领域。
毛细管电泳仪的基本原理是将样品放入毛细管中，然后把毛细管放置在一个电极板上，当电极板上的电极产生电场时，样品就会沿着电场线移动并分离。
毛细管的直径很小，介质的库仑数也比较低，这就使得电泳过程中离子的移动更快，分离效率更高。
毛细管电泳仪还具有众多优点，比如快速、灵敏、准确、简单等。
它能够实现快速、灵敏的分离，分离效率高达99.5%；它可以分离各种大小的生物分子，甚至可以分离蛋白质；它能够检测和分析复杂的样品；它也可以分析有机溶剂中的有机酸，如乙酸和丙酸；它还可以分析有机物的各种复杂分子，如芳烃和芳香族烃。
由于毛细管电泳仪的优势，它在医学、科学研究等领域得到了广泛的应用，在诊断疾病，研究蛋白质，检测抗体等方面都取得了巨大的成功。
它是一种高效、灵敏、准确的技术，也是一种经济而又可靠的方式，能够实现高通量的分析。
毛细管电泳法的使用方法毛细管电泳法是一种分离和分析化学物质的常用方法，它基于物质在电场中的运动速度差异而实现分离。
适用于各种复杂样品的分析，包括生物样品、环境样品和食品样品等。
本文将介绍毛细管电泳法的使用方法。
一、实验准备1. 仪器准备：毛细管电泳仪和电泳装置是进行毛细管电泳分析的关键设备。
确保仪器完好无损，并根据仪器的使用说明进行正确操作和维护。
2. 毛细管准备：选择适当的毛细管，一般为无机硅玻璃或石英毛细管。
根据分析需求，选择不同内径和长度的毛细管。
3. 缓冲溶液准备：根据分析的目标物质的性质，选择合适的缓冲溶液。
常用的缓冲溶液包括磷酸盐缓冲液、乙酸缓冲液等。
根据需要，可以添加其他辅助剂来改善分离效果。
二、样品制备1. 样品处理：根据分析目标，选择合适的处理方法。
常见的样品处理方法包括离心、过滤、稀释、萃取等。
2. 样品溶解：将处理后的样品溶解于适当的溶剂中，并进行必要的稀释。
保证样品的浓度范围适合毛细管电泳的检测方法。
3. 样品准备：将样品注入样品瓶中，并保持封闭状态，以防止污染和样品损失。
三、实验操作1. 建立分析方法：根据样品性质和目标物质的不同，确定最适合的毛细管电泳分析方法。
包括电泳条件的选择、运行缓冲溶液的优化以及检测参数的设置等。
2. 毛细管填充：在进行毛细管电泳之前，需要将毛细管填充成电泳缓冲液中的一种或多种成分。
常用的填充方法包括静态填充法、动态填充法和电泳填充法。
3. 毛细管电泳条件的设定：根据样品的性质和分析目标的要求，设定合适的毛细管电泳条件，包括电压、电流、温度、电泳缓冲液的浓度和pH值等。
4. 样品注入和分析：将样品通过母液喷射装置或静态注射装置注入到填充好的毛细管中，然后开启电源，进行电泳分析。
5. 检测和数据分析：通过检测器对分离后的化合物进行检测，并记录峰的峰高和峰面积等参数。
利用这些数据进行数据分析和结果解释。
四、实验注意事项1. 仪器操作：严格按照仪器的使用说明进行操作，保证实验安全和设备的长期稳定性。
毛细管电泳法分离水杨酸、苯甲酸及阿司匹林中的含量测定毛细管电泳法分离水杨酸、苯甲酸及阿司匹林中的含量测定毛细管电泳又称高效毛细管电泳( High Performance Capillary Electrophoresis, HPCE) 是一种仪器分析方法。
通过施加10-40kV 的高电压于充有缓冲液的极细毛细管，对液体中离子或荷电粒子进行高效、快速的分离。
现在，HPCE 已广泛应用于氨基酸、蛋白质、多肽、低聚核苷酸、DNA 等生物分子分离分析，药物分析，临床分析，无机离子分析，有机分子分析，糖和低聚糖分析及高聚物和粒子的分离分析。
人类基因组工程中DNA 的分离是用毛细管电泳仪进行的。
毛细管电泳较高效液相色谱有较多的优点。
其中之一是仪器结构 简单（见图1）。
它包括一个高电压源，一根毛细管，紫外检测器及计算机处理数据装置。
另有两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液池。
high-v oltagepower supply BufferV ialBuffer V ial Detector Recording dev icecapillaryElectrode Electrode图1 CE 仪器组成示意图毛细管中的带电粒子在电场的作用下，一方面发生定向移动的电泳迁移，另一方面，由于电泳过程伴随电渗现象，粒子的运动速度还明显受到溶液电渗流速度的影响。
粒子的实际流速 V 是电泳流速度 Vep 和渗流速度 Veo 的矢量和。
即:V = Vep + Veo (1)电渗流是一种液体相对于带电的管壁移动的现象。
溶液的这一运动是由硅/水表面的Zeta 势引起的。
CE 通常采用的石英毛细管柱表面一般情况下(pH>3)带负电。
当它和溶液接触时，双电层中产生了过剩的阳离子。
高电压下这些水合阳离子向阴极迁移形成一个扁平的塞子流，如图2。
毛细管管壁的带电状态可以进行修饰，管壁吸附阴离子表面活性剂增加电渗流， 管壁吸附阳离子表面活性剂减少电渗流甚至改变电渗流的方向。
毛细管电泳(CE)又叫高效毛细管电泳(HPCE), 是近年来发展最快的分析方法之一。
是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分析技术。
毛细管电泳是将电泳的场所置于毛细管中的一种电泳分离方法，它的装置结构通常由高压电源、铂电极、缓冲液池、样品池、毛细管、检测器和分析记录仪构成。
毛细管电泳分离的基本流程有进样、分离和检测三步骤。
进样：毛细管电泳的基本装置是一根充满电泳缓冲液的毛细管，与毛细管两端相连的两个小瓶微量样品从毛细管的一端通过“压力”或“电迁移”进入毛细管;
分离：电泳时，与高压电源连接的两个电极分别浸人毛细管两端小瓶的缓冲液中。
样品朝与自身所带电荷极性相反的电极方向泳动。
各组分因其分子大小、所带电荷数、等电点等性质的不同而迁移速率不同，依次移动至毛细管输出端附近的光检测器，检测、记录吸光度，并在屏幕上以迁移时间为横坐标，吸光度为纵坐标将各组分以吸收峰的形式动态直观地记录下来；检测的原理基于被测组分和背景电解质的吸光度不同，当被测组分通过检测窗时，吸光度发生的变化服从朗伯-比尔定律，即在一定的实验条件下，吸光度与被测组分的浓度成正比。
毛细管电泳的基本原理及应用剖析毛细管电泳（CE）是一种基于电场作用的色谱分离技术，广泛应用于生物学、医药、环境、食品等领域。
它通过在毛细管中施加电场，利用样品中的带电粒子在电场作用下发生迁移分离，最终在检测器上形成峰。
毛细管电泳具有分离效率高、样品消耗量少、实验时间短等优点，因此被广泛研究和应用。
电动力作用是指在电场作用下，带电粒子会迁移，其迁移速率与电荷大小、电场强度和粒子大小有关。
这个原理形成了毛细管电泳的分离能力。
在毛细管电泳中，带有不同电荷的离子在电场作用下会迁移到不同的位置，实现了分离。
电渗流作用是指在电场作用下，电解质溶液中的离子在毛细管内部形成一个电化学双层，从而形成了定向的流动，这种流动称为电渗流。
电渗流的作用是维持溶液流动的速度和方向，使得样品能够快速地通过毛细管。
1.生物学：毛细管电泳在DNA分析、蛋白质分析和细胞生物学中有重要应用。
例如，DNA测序、突变分析和基因检测等都可以通过毛细管电泳实现。
此外，毛细管电泳还可以用于血清蛋白质分析，从而帮助研究疾病的诊断和治疗。
2.医药：毛细管电泳在药物分析中有广泛的应用。
例如，在药物代谢研究中，毛细管电泳可以用于分析药物及其代谢产物。
此外，毛细管电泳还可以用于药物纯度和含量的测定，以及药物的质量控制和研发。
3.环境：毛细管电泳在环境监测中有重要的应用。
例如，通过毛细管电泳可以分析水、土壤和大气样品中的有机物、金属和其他污染物。
此外，毛细管电泳还可以用于监测和分析环境中的微量物质，如重金属、农药残留、有机污染物等。
4.食品：毛细管电泳在食品检测和质量控制中有广泛应用。
例如，可以利用毛细管电泳对食品中的营养成分、添加剂和农药进行分析和检测。
此外，也可以通过毛细管电泳对食品中的毒素和致病菌进行检测，确保食品的安全性。
综上所述，毛细管电泳是一种重要的色谱分离技术，其基本原理是利用电场作用使带电粒子在毛细管中迁移分离，并且具有分离效率高、样品消耗量少等优点。
分离的原因：电泳迁移，电渗迁移电泳迁移：在高压电场下，带电离子向相反的方向移动。
电渗迁移：当毛细管内充满缓冲溶液时，毛细管壁上的硅羟基发生解离，生成氢离子溶解在溶液中，这样就使毛细管壁带上负电荷与溶液形成双电层，在毛细管的两端加上直流电场后，带正电的溶液就会整体的向负极端移动，这就形成了电渗流。
在操作缓冲溶液中，带电粒子的运动速度等于电泳速度和电渗速度的矢量和，电渗速度一般大于电泳速度，因此即使是阴离子也会从阳极端流向阴极端。
加大缓冲溶液的酸度、在缓冲溶液中加入有机试剂都会减少硅羟基的解离，减小电渗流。
分离模式毛细管电泳的分离模式有以下几种。
（1）毛细管区带电泳（CZE）将待分析溶液引入毛细管进样一端，施加直流电压后，各组分按各自的电泳流和电渗流的矢量和流向毛细管出口端，按阳离子、中性粒子和阴离子及其电荷大小的顺序通过检测器。
中性组分彼此不能分离。
出峰时间称为迁移时间（tm），相当于高效液相色谱和气相色谱中的保留时间。
（2）毛细管凝胶电泳（CGE）在毛细管中装入单体和引发剂引发聚合反应生成凝胶，这种方法主要用于分析蛋白质、DNA等生物大分子。
另外还可以利用聚合物溶液，如葡聚糖等的筛分作用进行分析，称为毛细管无胶筛分。
有时将它们统称为毛细管筛分电泳，下分为凝胶电泳和无胶筛分两类。
（3）毛细管等速电泳（CITP）采用前导电解质和尾随电解质，在毛细管中充入前导电解质后，进样，电极槽中换用尾随电解质进行电泳分析，带不同电荷的组分迁移至各个狭窄的区带，然后依次通过检测器。
（4）毛细管等电聚焦电泳（CIEF）将毛细管内壁涂覆聚合物减小电渗流，再将样品和两性电解质混合进样，两个电极槽中分别加入酸液和碱液，施加电压后毛细管中的操作电解质溶液逐渐形成pH梯度，各溶质在毛细管中迁移至各自等电点（pI）时变为中性形成聚焦的区带，而后用压力或改变检测器末端电极槽储液的pH值的办法使溶质通过检测器。
（5）胶束电动毛细管色谱（MEKC或MECC）当操作缓冲液中加入大于其临界胶束浓度的离子型表面活性剂时表面活性剂就聚集形成胶束，其亲水端朝外憎水非极性核朝内，溶质则在水和胶束两相间分配，各溶质因分配系数存在差别而被分离。
毛细管电泳第一部分原理一、迁移毛细管电泳是带电粒子在电场力的驱动下，在毛细管中按其淌度或和分配系数不同进行高效、快速分离的电泳新技术，也称为高效毛细管电泳(Capillary Electrophoresis, CE)。
偶电层：固定层和流动液层共同构成了偶电层；固定层和流动液层间的电势差称为Zeta 电势。
Zeta电势的值随距离增大呈指数衰减，使其衰减一个指数单位所需的距离称之为偶电层的厚度，用δ表示。
在溶液中的导电仍然服从欧姆定律，即E=IR，I是电流，R是电阻，E是电场强度。
电泳：是指在电场作用下，溶液中的带电粒子作定向移动的现象。
电渗：是指在电场作用下，毛细管内液体沿固体表面移动的现象。
电泳移动速度：u ep=μep·E；E为电场强度，μep表示溶质的淌度。
溶质的淌度μep：溶质在给定缓冲液中单位时间间隔和单位电场强度下移动的距离。
εζ1μep=ε是流体的介电常数；η是介质的粘度；ζ是粒子的Zeta电势；Zeta电势近似正比于Z/M2/3；M为分子量，Z为净电荷。
电渗当在通道两端施加电压时，距离通道壁较远的正离子（受壁的吸引力较弱，可自由移动）游向负极，正离子带着吸附于其上的水分子以及因为摩擦力牵引着其他水分子一齐游向负极，此即为电渗效应（带电外壳带着其中溶质运动）。
电渗速度：u op=μop·E；E为电场强度，μop表示电渗的淌度。
电渗的淌度μop：液体在单位时间间隔和单位电场强度下移动的距离。
μop=εζ2ζ为管壁的Zeta电势；ε是流体的介电常数；η是介质的粘度。
Zeta电势越大，偶电层越薄，粘度越小，电渗流值越大，在不少情况下电渗流的速度是泳流速度的5—7倍。
粒子在毛细管内的运动是两种速度的矢量和：u= u ep+ u op=(μep+μop)Eμapp=μep+μop；称μapp显示淌度，为粒子电泳淌度和电渗引起的淌度之和。
μapp=μep+μop=u/E=L d·L t t r·VL d是毛细管进样口到检测器的距离，t r是粒子通过这段距离所用的时间，L t是柱的全长，V是电压。
1基础理论 双电层 • Zeta 电势 • 淌度 • 2分类 • 3特点 • 4仪器系统 • 5分离因素 • 缓冲液 • pH值 • 分离电压 • 温度 • 添加剂 • 进样 • 6结合常数 • 7质谱联用 • 8微全分析 • 9应用 • 综述 • 药物制剂分析 • 药物杂质检查 • 中药分析 • 手性药物分析 • 生物样本
一、基础理论 1.1 电层 电层是指两相之间的分离表面由相对固定和游离的两部分离子组成的。双电层是与表面异号的离子层，凡是浸没在液体中的界面都会产生双电层。在毛细管电泳中，无论是带电粒子的表面还是毛细管管壁的表面都有双电层。
1.2 Zeta 电势 电介质溶液中，任何带电粒子都可被看成是一个双电层系统的一部分，离子自身的电荷被异号的带电离子中和这些异号离子中有一些被不可逆的吸附到离子上，而另一些则游离在附近，并扩散到电介质中进行离子交换。“固定”离子有一个切平面，它和离得最近的离子之间的电势则被称之为离子的Zeta 电势。石英材质的毛细管是毛细管电泳中最常使用的毛细管，管子内表面在pH>3 情况下带负电，管子与溶液的界面上形成大小相等符号相反的电荷层，即为双电层。当管子内表面与溶液接触时，会形成紧贴内表面的和游离的两部分离子，其中第一部分又称之为Stern 层，第二层为 扩散层。 扩散层中游离离子的电荷密度随着和表面距离的增大而急剧减小。在Stern 层和 扩散层起点的边界层之间的电势称之为管壁的Zeta 电势。典型值大体在0-100 mV 之间，Zeta 电势的值随距离增大按 指数衰减，使其衰减一个指数单位所需的距离称之为双电层的厚度（δ）。熔硅表面的Zeta 电势与它表面上的电荷数及双电层厚度有关，而这些又受到离子的性质、缓冲溶液pH 值、缓冲溶液中阳离子和熔硅表面间的平衡等因素的影响。
1.3 淌度 带电粒子在直流电场作用下于一定介质（溶剂）中所发生的定向运动称为电泳。单位电场下的电泳速度称为淌度。在无限稀释溶液中（稀溶液数据外推）测得的淌度称为绝对淌度。电场中带电 离子运动除了受到 电场力的作用外，还会受到 溶剂阻力的作用。一定时间后，两种力的作 用就会达到平衡，此时 离子作 匀速运动，电泳进入稳态。 实际溶液的活度不同，特别是酸碱度的不同，所以样品分子的 离解度不同，电荷也将发生变化，这时的淌度可称为有效 电泳淌度。一般来说， 离子所带电荷越多、 离解度越大、体积越小，电泳速度就越快。
电渗、电渗流和表观淌度电渗是推动样品迁移的另一种重要动力。所谓电渗是指毛细管中的溶剂因轴向直流电场作用而发生的定向流动。电渗是由定域电荷引起。定域电荷是指牢固结合在管壁上、在电场作用下不能迁移的离子或带电基团。在定域电荷吸引溶液中的反号 离子并与其构成的 双电层，致使 溶剂在 电场作用（以及碰撞作用）下整体定向移动而形成 电渗流（ 毛细管中的电渗流为平头塞状）。毛细管区在电泳条件下， 电渗流从 阳极流向 阴极。 电渗流大小受到Zeta 电势、 双电层厚度和介质粘度的影响，一般说来，Zeta 电势越大，双电层越薄，粘度越小，电渗流值越大。在毛细管电泳中，样品分子的迁移是有效 电泳淌度和 电渗流淌度的综合表现，这时的淌度称为表观淌度。在多数的 水溶液中， 石英（或玻璃） 毛细管表面因硅羟基解离会产生负的定域电荷，产生指向 负极的 电渗流。在 毛细管中 电渗速度可比电泳速度大一个数量级，所以能实现样品组分同向泳动。正离子的运动方向和电渗和电泳一致，因此它应最先流出。中性分子与电渗流同速，随电渗而行。负离子因其运动方向和 电渗相反，在中性粒子之后流出。 电渗流与pH 的关系十分密切。 电渗受Zeta 电势的影响，Zeta 电势由毛细管壁表面的电荷决定，而电荷又受到缓冲溶液的pH 值影响，所以电渗流的值是缓冲溶液的pH 值的函数，一般随pH 值的增大而增大，到中性或碱性时，其值会变得很大。此外，任何影响管壁上解离的因素，如毛细管洗涤过程、电泳缓冲液组成、 粘度、温度等都会影响或改变电渗流。电磁场以及许多能与毛细管表面作用的物质如表面活性剂、蛋白质等，都可以对电渗流产生很大影响。电渗在电泳分离中扮演着重要角色，是伴随电泳产生的一种电动现象。多数情况下，电渗流速度是电泳速度的5-7 倍。因此，在毛细管电泳（CE）中利用电渗流可将正、负离子和中性分子一起朝一个方向产生差速迁移，在一次CE操作中同时完成正、负离子的分离测定。由于电渗流的大小和方向可以影响CE分离的效率、选择性和分离度，所以成为优化分离条件的重要参数。 电渗流的细小变化将严重影响CE 分离的重现性（迁移时间和峰面积）。所以，电渗流的控制是CE 中的一项重要任务。用来控制电渗流的方法主要有改变 缓冲溶液的成分和浓度；改变缓冲溶液的pH 值；加入添加剂；毛细管内壁改性-物理或化学方法涂层及动态去活；外加径向 电场；改变温度等。中性物质可以用作测定电渗的标记物。例如 二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、β-萘酚、丙酮、甲醇和乙醇等，均可作为电渗标记物。
2分类 分离模式 毛细管电泳根据分离模式不同可以归结出多种不同类型的毛细管电泳，见 表1。 毛细管电泳的多种分离模式，给样品分离提供了不同的选择机会，这对复杂样品的分离分析是非常重要的。
表1毛细管电泳类型
类型 缩写 说明 1单根毛细管 毛细管区带电泳 CZE 毛细管和电极槽灌有相同的缓冲液 毛细管等速电泳 CITP 使用两种不同的CZE 缓冲液 毛细管等电聚焦 CIEF 管内装pH 梯度介质，相当于pH 梯度CZE 胶束电动毛细管色谱 MEKC 在CZE 缓冲液中加入一种或多种胶束 微乳液毛细管电动色谱 MEEKC 在CZE 缓冲液加入水包油乳液高分子离子交换 毛细管电动色谱 PICEC 在CZE 缓冲液中加入可微观分相的高分子离子 开管毛细管电色谱 OTCEC 使用固定相涂层毛细管，分正、反相于离子交换 亲和毛细管电泳 ACE 在CZE 缓冲液或管内加入亲和作用试剂 非胶毛细管电泳 NGCE 在CZE 缓冲液中加入高分子构成筛分网络 2单根填充管 毛细管凝胶电泳 CGE 管内填充凝胶介质，用CZE 缓冲液 聚丙烯酰胺 毛细管凝胶电泳 PA- CGE 管内填充聚丙烯酰胺凝胶 琼脂糖毛细管凝胶电泳 Agar-CGE 管内填充琼脂糖凝胶 填充毛细管电色谱 PCCEC 毛细管内填充色谱填料，分正、反相于离子交换等 3 阵列毛细管电泳 CAE 利用一根以上的毛细管进行CE 操作 4 芯片式毛细管电泳 CCE 利用刻制在载玻片上的毛细通道进行电泳 5 联用 毛细管电泳/质谱 CE/MS 常用电喷雾接口，需挥发性缓冲液 毛细管电泳/核磁共振 CE/NMR 需采用停顿式扫描样品峰的测定方法 毛细管电泳/激光诱导荧光 CE/LIF 具单细胞、单分子分析潜力 2. 操作方式 毛细管电泳仪 毛细管电泳可以按操作方式重新分为手动、半自动及全自动型毛细管电泳。 3. 分离通道形状 按分离通道形状分为圆形、扁形、方形 毛细管电泳等。 4. 缓冲液的介质 根据配制 缓冲液的介质的不同，可以把CE分为 水相毛细管电泳和 非水毛细管电泳（NACE）。NACE是以 有机溶剂作介质的 电泳缓冲液代替以水为介质的 缓冲溶液，增加了疏水性物质的溶解度，特别适用于在 水溶液中难溶而不能用CE分离的物质或在水溶液中性质相似难以分离的 同系物，拓宽了CE的分析领域。
3特点 毛细管电泳通常使用内径为25-100 μm 的弹性（ 聚酰亚胺）涂层熔融 石英管。标准 毛细管的 外径为375 μm，有些管的外径为160 μm。 毛细管的特点是：容积小（一根100 cm×75 μm 管子的容积仅4.4 μL）；侧面/ 截面积比大，因而散热快、可承受高 电场（100-1000 V/cm）；可使用自由溶液、凝胶等为支持介质；在溶液介质下能产生平面形状的 电渗流。
由此，可使 毛细管电泳具备如下优点： （1） 高效塔板数目在105-106 片/m 间，当采用CGE 时，塔板数目可达107 片/m 以上；(2） 快速一般在十几分钟内完成分离；（3） 微量进样所需的样品体积为nL 级；
（4） 多模式可根据需要选用不同的分离模式且仅需一台 仪器；（5） 经济实验消耗不过几毫升 缓冲溶液，维持费用很低；（6） 自动CE 是目前自动化程度较高的分离方法。
毛细管电泳的缺点是： （1） 由于进样量少，因而制备能力差；（2） 由于 毛细管直径小，使光路太短，用一些检测方法（如 紫外吸收光谱法）时，灵敏度较低；（3） 电渗会因 样品组成而变化，进而影响分离重现性。
4仪器系统 毛细管电泳系统的基本结构包括进样系统、两个缓冲液槽、高压电源、 检测器、控制系统和 数据处理系统。
1－温度控制系统；2－高压电源；3－高压电极槽；4－ 毛细管；5－ 检测器；6－低压电极槽；7－铂丝电极；8－记录/数据处理 由于 毛细管内径的限制，检测信号是CE系统最突出的问题。紫外可见法（UV）是CE常用的检测方法，但是受到 仪器、单波长等因素的限制。目前应用最广泛的是二极管阵列（PDA） 检测器。常规的 检测器还有灵敏度很高的 激光光热（LIP）和 荧光（FL）检测器。近些年，在实际应用中还产生了 激光诱导 荧光（LIF）、有良好 选择性的安培（EC）、通用性很好的电导（CD）助以及可以获得结构信息的质谱（MS）等多种 检测器。迄今为止，除了 电感耦合等 离子体（ICP）和红外（IR）技术没有和CE联用，其他的检测方法均和CE联用并且大部分实现商品化。使用CE时应该根据所分析物质的特点，选择相应分离模式和 检测器，以扬长避短，得到最佳分析效果。
毛细管电泳仪的主要部件和其性能要求如下。 （1） 毛细管用弹性 石英毛细管，内径50μm和75μm两种使用较多（ 毛细管电色谱有时用内径再大些的毛细管）。细内径分离效果好，且 焦耳热小，允许施加较高电压，但若采用柱上检测因 光程较短 检测限比较粗内径管要差。 毛细管长度称为总长度，根据分离度的要求，可选用20～100cm长度，进样端至 检测器间的长度称为有效长度。 毛细管常盘放在管架上控制在一定温度下操作，以控制 焦耳热，操作缓冲液的黏度和 电导度，对测定的重复性很重要。
（2） 直流高压电源采用0～30kV（或相近）可调节直流电源，可供应约300μA电流，具有稳压和稳流两种方式可供选择。
（3） 电极和电极槽两个电极槽里放入操作缓冲液，分别插入 毛细管的进口端与出口端以及铂电极，铂电极接至 直流高压电源，正负极可切换。多种型号的 仪器将样品瓶同时用做电极槽。
（4）冲洗进样系统每次进样之前 毛细管要用不同溶液冲洗，选用自动冲洗进样 仪器较为方便。进 样方法有压力（加压）进样、负压（减压）进样、虹吸进样和电动（电迁移）进样等。进样时通过控制压力或电压及时间来控制进样量。
