毛细管胶束电动色谱分离技术
基本原理
毛细管电色谱(Capillary electrochromatography, 简称 CEC)是在毛细管中填充或在管壁涂布、键合液相色谱的固定相,然后在毛细管的两端施加高压直流电，在电场作用下产生电渗流(Electroosmotic flow ，简称EOF）,流动相在电渗流的驱动下通过色谱柱。对中性化合物，其分离过程和HPLC类似，即通过溶质在固定相和流动相之间的分配差异而获得分离；当被分析的物质在流动相中带电荷时，除了和中性化合物一样的分配机理外，自身电泳淌度的差异对物质的分离也起相当的作用。
毛细管电色谱（capillary electro chromatography，CEC）以内含色谱固定相的毛细管为分离柱，兼具毛细管电泳及高效液相色谱的双重分离机理，既可分离带电物质也可分离中性物质。毛细管电色谱法是用电渗流或电渗流结合压力流来推动流动相的一种液相色谱法。
因此，毛细管电色谱法可以说是HPLC和HPCE 的有机结合，它不仅克服了HPLC 中压力流本身流速不均匀引起的峰扩展，而且柱内无压降，使峰扩展只与溶质扩散系数有关，从而获得了接近于HPCE
水平的高柱效，同时还具备了HPLC 的选择性。
HPLC是用压力驱动流动相。流速是随填充微粒的大小和柱长而变化的。流速在管中呈抛物线轮廓，因而造成了色谱峰谱带的展宽，降低了柱效。而CEC是采用电场推动流动相。其线速度是与柱的直径和填微粒的大小无关的，因而在毛细管中几乎没有流速梯度。谱带展宽效应相应的就十分小。这点是CEC与HPLC的本质差别，也是CEC效率高于HPLC的根本。
依靠电渗流（EOF）和电渗流结合压力流推动流动相，使中性和带电荷的样品分子根据它们在色谱固定相和流动相间吸附、分配平衡常数的不同和电泳速率不同而达到分离分析。
仪器设备: 毛细管电色谱的早期研究是在改装的CE商品仪器上进行的，随着研究的深入和对研究前景的良好预期，现在已有商品仪器既可进行电泳模式也可方便地进行电色谱研究。目前，主要是Beckman公司的P/ACE 系列和HP公司的HP3D系列。 检测器根据分析样品性质的不同，可选UV 检测器( 包括DAD ) 、电化学检测器、LIF及CE－MS等。
类型：在毛细管电色谱（CEC）中，色谱柱是电色谱的心脏，按照固定相的装填方式不同可以分为[7]：填充毛细管电色谱(PCCEC)，开管毛细管电色谱(OTCEC)，整体式毛细管电色谱(MCEC)。PCCEC是将固定相装填在毛细管中，OTCEC是将固定相涂渍或键合在毛细管内壁上，MCEC是通过在毛细管内原位聚合或固化的方法，制成的具有多孔结构的整体式固定相。根据分离过程中驱动力的不同可以将毛细管电色谱分为电驱动和压力驱动电色谱。前者是靠电渗流作为驱动力，这种情况下样品区带可以保持塞状流型，分离效率比较高。在最初的研究中人们都使用电驱动电色谱。压力驱动是指除了使用电渗流作为驱动力外，同时可以使用压力作为驱动力，这样可以加快分析速度，便于梯度洗脱，减小气泡生成的可能性。其缺点是流体力学所引起的抛物线流型使柱效有所损失，一般的操作过程中所使用的压力都比较低。操作：毛细管电色谱柱的制备
应用和前景
从目前文献报道的情况看，当采用梯度洗脱技术、与质谱联用技术、热光吸收检验器以及无孔ODS快速分析等方法时，毛细管电色谱可成功地实现氨基酸分析。毛细管电色谱还被应用于肽、蛋白质、核苷酸和DNA添加物等的分析中。此外，毛细管电色谱还在离子分析、染料分析、食品分析、环境污染化合物的分离分析；石油化工产品组分的分离分析；手性对映体拆分；样品富集和预浓缩等。中得到了应用，柱效和分离度均达到令人满意的效果。
目前CEC或pCEC的报道中，很多是以药物为模型化合物来研究评价色谱柱的性能；同时也有很多研究尝试将CEC或pCEC用于生物体液，如尿液等临床药品分析检测中，这为临床或相关药检
机构实现药品的快速高效检测提高了更新更好的选择。
毛细管电色谱(CEC)结合了高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)的共同优点，其分离机理中即包含溶质分配系数的不同又包含电泳淌度的不同，因而选择性好，CEC中流动相是由电渗流驱动的，由于电渗流呈平面流型，因而分离柱效高，又由于电渗流不存在反压，因而可以采用小粒子填料进一步提高柱效。CEC的理论及应用研究已成为分离分析科学领域研究的热点。尽管CEC的研究与应用飞速发展，但人们对其认识并不深刻，研究尚处在理论探索阶段。存在着诸如气泡产生、柱子易断、检测灵敏度低、填料种类有限等问题。特别是在分离大分子生物样品，如DNA、蛋白质时，尚存在方法匮乏、重现性差等问题。而这恰是CE、HPLC的优势。因此，预计在很长一段时间内，三种方法将呈互相补充及相互验证的关系。CEC能否成为一种实用的分离分析技术主要取决于CEC试验技术的发展。目前，随着装柱技术、联用技术、梯度洗脱技术等的发展和完善，毛细管电色谱研究已进入实际分析应用研究阶段。毛细管电色谱技术作为新型的分离分析技术，将有着很大的发展前景。
毛细管技术
基础理论
双电层
双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。
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。
淌度、绝对淌度和有效淌度
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）。
毛细管电泳技术在检测分析中的应用
2011-12-31 毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用 分析化学
1 / 4 毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用
摘要：毛细管电泳技术(CE)作为现今一种主要的分析技术，凭借其高效、灵敏、快速、设备简单、广泛适用性等特点，广泛应用于各个领域。本文简要概述了CE技术的原理及特点，并简述了它在环境分析、食品分析、药物分析、生物大分子分析等各个领域的应用。
关键词：毛细管电泳；分析；应用
1. 毛细管电泳技术简介
1.1 产生与发展
毛细管电泳技术（Capillary Electrophoresis,
CE）是一种在电泳技术的基础上发展的一种现代分离技术。电泳技术作为一种分离技术已有近百年历史，1937 年A.Tiselius首先提出：传统电泳最大的局限是难以克服由高电压引起的焦耳热。1967年，Hjerten最先提出了毛细管电泳的雏形，即在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳。但他并没有完全克服传统电泳的弊端。直至1981年Jorgenson和Lukacs提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离, 这时现代毛细管电泳技术真正产生。1984
年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支：胶束电动毛细管色谱（MEKC）。1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。
毛细管电泳技术兼有高压电泳及高效液相色谱等优点，其突出特点是：
（1）所需样品量少、仪器简单、操作简便。
（2）分析速度快，分离效率高，分辨率高，灵敏度高。
（3）操作模式多，开发分析方法容易。
（4）实验成本低，消耗少。
（5）应用范围极广。
自1988年出现了第一批毛细管电泳商品仪器，短短几年内, 由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核糖核酸(DNA)的分离分析要求,
毛细管电泳的基本原理及应用
毛细管电泳的基本原理及应用
摘要：毛细管电泳法是以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法。该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等，比HPLC分析高效、快速、微量。
关键词：毛细管电泳 原理 分离模式 应用
1概述
毛细管电泳 (Caillary Electrophoresis)简称 CE，是一类以毛细管为分离通道，以高压直流场为驱动力的新型液相分离分析技术。CE的历史可以追溯到
1967年瑞典Hjerten最先提出在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳(Capillary Zone Electro-phoresis，CZE)。但他没有完全克服传统电泳的弊端[1]。现在所说的毛细管电泳(CE)是由Jorgenson和Lukacs在1981年首先提出，他们使用了75mm的毛细管柱，用荧光检测器对多种组分实现了分离。1984年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支: 胶束电动毛细管色谱(MEKC)。1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。
毛细管电泳和高效液相色谱（HPLC）一样，同是液相分离技术，因此在很大程度上HPCE与HPLC可以互为补充，但是无论从效率、速度、样品用量和成本来说，毛细管电泳都显示了一定的优势毛细管电泳（C E） 除了比其它色谱分离分析方法具有效率更高、速度更快、样品和试剂耗量更少、应用面同样广泛等优点外，其仪器结构也比高效液相色谱（HPLC）简单。 C E只需高压直流电源、 进样装置、 毛细管和检测器。
毛细管电泳具有分析速度快、分离效率高、试验成本低、消耗少、操作简便等特点，因此广泛应用于分子生物学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域[2]。
毛细管电泳
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。
华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)(毛细管电泳和其他分离技术)
1 / 12 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 第十八章 毛细管电泳和其他分离技术 18.1 复习笔记 一、电泳基本原理 1．粒子的电泳迁移 （1）电泳淌度 ①外电场作用下，离子的迁移速率为 vi＝μiE ②电泳淌度 式中，η为溶剂黏度，r为离子的有效半径。 （2）电渗流 ①Zeta电位的产生 毛细管内壁充入pH≥3的电介质，管壁表面硅羟基解离而带负电荷，与之接触的缓冲液形成双电层，水相与石英毛细管相接触的表面带一层正电荷，于是产生了电位差。 ②电渗现象 电渗现象是指在高电压作用下，双电层中的水合阳离子层引起溶液在毛细管内整体向负极方向移动的现象。 ③电渗流 电渗流是指电渗力驱动下的毛细管中整体液体的流动。 2 / 12 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 式中，ε为介电常数，ξ为Zeta电位。 ④塞式流 图18－1 电渗流（a）和高效液相色谱（b）的流型及相应的样品区带 （3）表观淌度和出峰顺序 ①离子在电场中的实际迁移速率 v＝（μEOF＋μi）E ②出峰顺序 a．带正电荷的粒子 所受电场力与电渗流方向一致，其迁移速率为移vEOF＋vi，先流出毛细管。 b．中性粒子 不受电场作用，其迁移速率等于vEOF，随电渗流一起流出。 c．带负电荷的粒子 所受电场力与电渗流方向相反，迁移速率等于vEOF－vi，后流出。 2．影响峰宽的因素 （1）理论塔板数 3 / 12 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 式中，l为溶质的迁移距离，即毛细管的有效长度，σT是各种引起区带展宽因素的总和。 （2）电泳峰的标准偏差（或方差） 式中，为扩散因素，为进样因素，为吸附因素，为检测器因素为温度因素为电分散因素。 ①扩散 纵向扩散决定分离的理论极限效率。 ②进样 进样体积大于扩散控制的区带宽度，分离就会变差；进样量太小，对检测器的要求就高。 ③吸附 吸附作用可能引起电泳峰拖尾，甚至引起不可逆吸附。 ④温度 焦耳热可导致毛细管内部的温度梯度不均匀和局部黏度的变化，从而引起区带展宽。 ⑤电分散 电分散使试样峰变形，从而影响分离效率。 3．毛细管电泳的分离效率 （1）色谱理论的纵向扩散项 式中，D为组分的扩散系数，t为组分在毛细管中的迁移时间，L为毛细管的总长度，l为毛细管的有效长度，U为加在毛细管两端的电压。 （2）毛细管电泳的理论塔板数表达式 4 / 12 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 式中E为电场强度。 二、毛细管电泳的分离模式 1．毛细管区带电泳 （1）定义 毛细管区带电泳是在毛细管内充满缓冲溶液，溶质以不同的速率在分立的区带内进行迁移而被分离，其分离的基础是溶质的淌度差别。 （2）分离基础 溶质的淌度差别。 （3）优点 ①柱效高； ②电渗流可控制，分离效率高； ③可以同时分离阳离子、阴离子和中性溶质。 2．胶束电动色谱 （1）分离对象 中性溶质、带电组分。 （2）分离原理 ①胶束电动色谱中分为水相和胶束相； ②中性溶质的疏水性不同，与水相和胶束相分配系数不同。 3．毛细管凝胶电泳 5 / 12 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 （1）定义 毛细管凝胶电泳是指将生物大分子如蛋白质、DNA片段，按相对分子质量大小进行分离的一种分离方法。 （2）分离机理 ①大分子受到阻力比小分子大，电泳迁移速率慢； ②小分子受阻力小，迁移快。 4．毛细管等电聚焦 （1）定义 毛细管等电聚焦是指基于不同蛋白质或多肽之间等电点之间的差异进行分离的方法。 （2）分离机理 ①在毛细管柱中缓冲溶液内形成一个pH梯度，从一端向另一端递增； ②通过等电点聚焦，试样中不同物质浓缩在不同的等电点处，从而实现分离。 三、高效毛细管电泳装置 图18－2 毛细管电泳装置示意图 1．高压电源 高压电源是分离的动力。 2．毛细管 6 / 12 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 （1）作用 分离通道。 （2）毛细管尺寸的选择 毛细管尺寸的选择需考虑分离效率和检测器的灵敏度，内径越小，分离效率越高。毛细管越长，分离效率越高。 3．缓冲溶液瓶 一般用玻璃或聚丙烯制成，体积为1～5mL。 4．检测器 常用的有紫外－可见光、荧光、激光诱导荧光、电化学、质谱等检测器。 5．数据采集和处理系统 四、高效毛细管电泳的应用 1．无机离子的分离检测 （1）无机离子的检测方法 ①少数无机离子可以直接利用紫外吸收检测； ②不能直接用紫外吸收检测的可以在具有紫外吸收离子的介质中进行电泳。 2．核酸片段的分析 3．抗生素的分离检测 五、微流控芯片技术 微流控芯片技术是指把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上，自动完成分析全过程的一种平台。
胶束电动毛细管色谱在药物分析中的应用进展
２Ｑ！Ｑ ２２鲞 ２ ｅｄ ＪＮａｔＤｅｆｅｎｄｉｎｇＦｏｒｃｅｓｉｎＮｏｒｔｈＣｈｉｎａ，Ｖｏ１．２２，Ｎｏ．２，Ａｏｒ．２０１０ ・１２１・
胶束电动毛细管色谱在药物分析中的应用进展
孟喜成，李杰
［关键词］ 色谱法，胶束电动毛细管；药物分析；有效成分 ［中国图书资料分类号］ Ｒ９１７ ［文献标志码］ Ａ ［文章编号］ １００９－０８７８（２０１０）０２－０１２１－０３
胶束电动毛细管色谱（ｍｉｃｅｌｌａｒ ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ ｃａｐｉｌｌａｒｙ
ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ＭＥＣＣ）是众多毛细管电泳技术中发展较
快且应用广泛的模式之一。ＭＥＣＣ的原理是在运行缓冲
液中加人十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）、三羟甲基胺基甲烷
（Ｔｒｉｓ）、十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）等表面活性剂，形
成带电荷的胶束，将色谱技术和电泳技术相结合，从而弥
补了毛细管区带电泳（ＣＺＥ）无法分离中性粒子的缺陷。
在ＭＥＣＣ模式下，中性粒子通过与胶束的相互作用而分
离，带电离子则同时受到电泳迁移、静电作用和两相分配
等多种分离机制的综合作用。ＭＥＣＣ的广泛适用性使得
其经常被应用在药物纯度检测、手性化合物拆分、体内药
物分析、药物化合物分离以及测定天然产物中化学成分等
药物分析的各个领域中，现将其应用进展综述如下。
１药物纯度检测
ＭＥＣＣ采用峰面积比的方法对药物杂质纯度进行检
测。由于峰面积会随着迁移时间的延长而增加，而且峰面
积的任何微小变化都会对检测结果产生较大的影响，所以
就要尽可能避免峰拖尾现象的发生。ＭＥＣＣ的高效率和
高分辨率可以充分保证对药物中存在的中间产物和副反
应产物检测结果的准确性。姜廷福等…以ＣＴＡＢ为阳离
子表面活性剂，分别对不同剂型药用抑肽酶的纯度进行测
定，并同ＣＺＥ和高效液相色谱（ＨＰＬＣ）的分离效果加以比
较，发现ＭＥＣＣ的分离效果最佳。
另外，利用ＭＥＣＣ检测各种类型药物制剂及其原料
毛细管电泳分析方法的工作原理介绍
毛细管电泳分析方法的工作原理介绍
毛细管电泳(capillary electrophoresis, 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。1981年Jorgenson和Lukacs首先提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离, 创立了现代毛细
管电泳。1984年Terabe等建立了胶束毛细管电动力学色谱。1987年Hjerten 建立了毛细管等电聚焦,
Cohen和Karger提出了毛细管凝胶电泳。1988～1989年出现了第一批毛细管电泳商品仪器。短短几年内, 由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核
糖核酸(DNA)的分离分析要求, 得到了迅速的发展。
CE是经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。CE和高效液相色谱法(HPLC)相比, 其相同处在于
都是高效分离技术, 仪器操作均可自动化, 且二者均有多种不同分离模式。二者之间的差异在于：CE用迁
移时间取代HPLC中的保留时间, CE的分析时间通常不超过30min, 比HPLC速度快；对CE而言, 从理论上推得其理论塔板高度和溶质的扩散系数成正比, 对扩散系数小的生物大分子而言, 其柱效就要比
HPLC高得多；CE所需样品为nl级, 最低可达270fl, 流动相用量也只需几毫升, 而HPLC所需样品为μl
级, 流动相则需几百毫升乃至更多；但CE仅能实现微量制备, 而HPLC可作常量制备。
CE和普通电泳相比, 由于其采用高电场, 因此分离速度要快得多；检测器则除了未能和原子吸收及红
外光谱连接以外, 其它类型检测器均已和CE实现了连接检测；一般电泳定量精度差,而CE和HPLC相近；CE操作自动化程度比普通电泳要高得多。总之, CE的优点可概括为三高二少：高灵敏度, 常用紫外检测器
的检测限可达10-13～10-15mol,激光诱导荧光检测器则达10-19～10-21mol；高分辨率, 其每米理论塔板
胶束电动毛细管色谱在中药化学成分分析中的应用
药学实践杂志２００９年第２７卷第１期 ２１
胶束电动毛细管色谱在中药化学成分分析中的应用
张申亮（平遥县人民医院，山西晋中０３１１００）
摘要 目的：胶束电动毛细管色谱（ＭＥＣＣ）是一种应用广泛且发展较快的电泳模式。本文选择了近年来
ＭＥＣＣ在中药化学成分分析研究中的相关文献进行综述，希望能够为中药化学成分的分离分析提供帮助。 方法：按照中药中化学成分的种类，对ＭＥＣＣ的应用进行分类汇总。结果：ＭＥＣＣ在黄酮类、蒽醌类、酚酸类、
皂苷类、内酯类和生物碱类等多种化学成分的分离分析中被广泛应用。结论：ＭＥＣＣ结合了胶束的色谱特性 与电泳的先进技术，具有电泳迁移、静电作用和两相分配等多种分离机理，在中药分析研究中具有非常广阔
的应用前景。 关键词胶柬电动毛细管色谱；中药分析；化学成分；应用进展 中图分类号：Ｒ２８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—０１１１（２００９）Ｏ１—００２１—０４
胶束电动毛细管色谱（Ｍｉｃｅｌｌａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ＭＥＣＣ）是众多毛细管电泳
技术中发展较快且应用广泛的模式之一。ＭＥＣＣ是
唯一能同时分离中性分子和带电离子的电泳技术， 其原理是在运行缓冲液中加入十二烷基硫酸钠
（ＳＤＳ）、三羟甲基氨基甲烷（Ｔｒｉｓ）、十六烷基三甲基 溴化铵（ＣＴＡＢ）等表面活性剂，形成带电荷的胶束，
中性分子通过与胶束的相互作用而分离，从而将色 谱技术和电泳技术相结合，弥补毛细管区带电泳
（ＣＺＥ）无法分离中性粒子的缺陷。在ＭＥＣＣ系统
中，存在着类似于色谱的两相，分别是流动的水相和 起到相对固定作用的胶束相，溶质可以在这两相之
间不断分配，因为各组分在胶束中拥有的保留能力 不同而产生差异，从而将分析对象有效分离。中性
组分依据本身疏水性的不同而达到分离的，在含阴
离子表面活性剂的缓冲系统中，组分的疏水性越强， 与胶束之间的作用力就越强，留在胶束相中的时间
胶束电动色谱法
胶束电动色谱法
胶束电动色谱法（Micellar Electrokinetic Chromatography，MEKC）是一种在胶束电动毛细管电泳（Micellar
Electrokinetic Capillary Chromatography，MECC）基础上发展起来的电动色谱技术。
MEKC是一种将胶束电动毛细管色谱和电泳技术相结合的色谱方法。它利用带电胶束作为移动相，通过电流的作用在毛细管中进行分离分析。胶束通过对待分离物的物理和化学作用，可以增强分离效果，减小基质效应。
在MEKC中，样品中的待分离物首先与带电胶束发生静电相互作用，然后在电场作用下通过胶束电动驱动向前移动。分离效果主要取决于待分离物与胶束的相互作用、电场的强度和胶束浓度等因素。待分离物的分离和检测主要是通过荧光信号来实现的。
MEKC适用于水溶性、中等极性和高极性的化合物的分离分析，包括蛋白质、药物、生物活性物质等。它具有分离效果好、操作简便、灵敏度高和选择性强等特点，被广泛应用于食品安全、环境监测、药物分析等领域。
毛细管常用分离模式
常用分离模式 毛细管电泳是指所有在极细毛细管内进行的电泳新技术，它根据分离机理不同具有多种
分离模式，能够提供互不相关而又相互补充的信息。毛细管电泳常用的分离模式包括毛细管区带电泳（CZE）或称自由溶液毛细管电泳（FSCE）、胶束电动毛细管色谱（MECC）、毛
细管凝胶电泳（CGE）、毛细管等电聚焦（CIEF）和毛细管等速电泳（CITP），各分离模式、
分离机理见下表。在大多数情况下，可以通过改变缓冲液的组成来实现不同的操作模式。
毛细管区带电泳 毛细管区带电泳（CZE）是毛细管电泳中最简单、最基本、应用最广泛的一种分离模式。
在毛细管中仅填充缓冲液，基于溶质组分的迁移时间或淌度的不同而分离。除了溶质组分本
身的结构特点和缓冲液组成，不存在其他因素如聚合物网络、pH梯度或另一分配相对分离
的影响。CZE分离无需固体支持介质，不存在基质效应，能分离淌度差别很小的组分。CZE
中由于电渗流的存在，阴、阳离子可以同时分析，中性溶质电泳迁移为零与电渗流同时流出，如下图。 CZE的特点是操作简单、快速、分离效率高，应用范围广。从原理上讲可以适用于所
有具有不同淌度的荷电粒子的分离，分子量范围从十几的小分子离子到几十万的生物大分
子。
胶束电动毛细管色谱 胶束电动毛细管色谱（MECC或MEKC）是电泳技术和色谱技术巧妙结合的分离新技
术。MECC是在电泳分离缓冲液中加人离子型表面活性剂胶束，使电中性物质能根据其在
胶束相和水相的分配系数不同而进行分离。MECC是毛细管电泳中唯一能同时分离中性物
质和离子型物质的分离模式。它是1984年由Terabe首先报道的一种新型的毛细管电泳技术，也是目前研究较多，应用较广的一种毛细管电泳操作模式。 MECC是基于胶束增溶和电迁移过程进行的，因此其分离要求有两相：一相是带电的
离子胶束，是不固定在毛细管中的假固定相，它具有与周围缓冲液介质不同的电泳淌度，也
可称为胶束电泳淌度（μmc），并且与分离溶质相互作用（胶束增溶过程）；另一相是导电的