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。