毛细管电泳
毛细管等速电泳
将毛细管等速电泳应用于食品安全检测，如食品添加剂、农药残 留和毒素检测等的分离机制，以提高毛细管等速电泳的分离效果和效 率。
联用技术
将毛细管等速电泳与其他分析技术联用，如质谱、光谱等，以提高 检测灵敏度和准确性。
微型化与便携化
研究开发微型化和便携化的毛细管等速电泳设备，以满足现场快速检 测的需求。
毛细管等速电泳
目录 CONTENT
• 毛细管等速电泳简介 • 毛细管等速电泳实验技术 • 毛细管等速电泳在生物医学中的
应用 • 毛细管等速电泳的优缺点 • 毛细管等速电泳的未来发展
01
毛细管等速电泳简介
定义与原理
定义
毛细管等速电泳是一种利用电场 对带电粒子进行分离的电泳技术 。
原理
在毛细管中施加直流电场，带电 粒子在电场的作用下以不同的速 度进行迁移，通过不同时间到达 检测器，从而实现分离。
标准品
用于校准和验证实验结果。
实验步骤
准备毛细管和电解质溶液。
01
打开电泳仪电源，设置实验参数，如电压 、电流和温度等。
03
02
将毛细管连接到电泳仪上，并确保密封良好 。
04
注入电解质溶液和标准品，开始电泳分离 。
通过检测器检测带电分子，记录数据。
05
06
分析数据，得出结论。
03
毛细管等速电泳在生物医 学中的应用
高效进样技术
优化进样技术，减少样品在毛细管内的扩散和稀 释，提高检测灵敏度和准确性。
自动化与智能化
实现毛细管等速电泳的自动化和智能化，提高分 析速度和降低人工操作误差。
应用拓展
环境监测
将毛细管等速电泳应用于环境监测领域，如水质分析、土壤重金 属检测等。
毛细管区带电泳
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。
§4.5毛细管电泳
电渗淌度与硅氧层表面的电荷密度成正比，与离子 强度的平方根成反比。在低pH条件下，硅氧层形 成分子（Si-OH），因而减少了表面电荷密度，故 电渗速度减小。如在pH 9的硼砂缓冲液中电渗速 度约2 mm s-1，而在pH 3介质中电渗速度减小约一 个数量级。影响电渗的一个重要因素是毛细管中因 电流作用产生的焦耳热，能使得柱中心的温度高于
app ep eo
根据以上的讨论，带正电荷的离子的μep＞0，μeo＞0， 故μapp总是为正号，离子向阴极移动；而带负电荷 的离子受电泳流的影响被阴极排斥，μep＜0，在高 pH条件下，若μeo＞μep，μapp仍为正号，离子仍然可 向阴极移动，但在低pH条件下，μapp可为负号，离 子将向反方向移动。此时必须改变电场方向，方可
0.5psi)附近。
进样时间的取值在1～5s之间，有时可超过60s。利 用压缩空气如钢瓶气可以实现正压进样，并能和毛 细管清洗系统共享，多为商品仪器采用。负压进样 需要特别精密的控制设计，容易因泄露等原因出现 不重复进样。正、负压进样都需要密封技术。压力 进样没有进样歧视现象，但选择性差，样品及其背
电渗流的另一个特点是可以使几乎所有的样品组分 不管带电不带电、电荷大小、带负电还是带正电都 以同样的方向移动。各自组分在毛细管中的流出时 间（迁移时间）取决于电渗流速度和组分电泳速度 的矢量和。在一般情况下，电渗流方向从阳极到阴 极，且电渗速度大于电泳速度，所以阴离子（除无 机离子）也在阴极流出。因此，合理地利用电渗流 可以使阳离子、中性分子、阴离子实现同时分离分 析。
电动进样对毛细管内的填充介质没有特别限制， 属普适性方法，可实现完全自动化操作，也是商 品仪器必备的进样方法。不过电动进样对离子组 分存在进样偏向，即迁移速度大者多进，小者少 进或不进，这就是所谓的进样歧视现象，这种现
高效毛细管电泳技术
2.1 电渗现象
当固体与液体接触时，固体表面带一种电荷，则 因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界 面形成双电层，二者之间存在电位差。
202X 添加副标题
毛细管电泳
目录
一、概述-毛细管和电泳技术
+
毛细管柱是毛细管电泳（CE）的核心部件，目前多为2575μm之间，材料为聚四氟乙烯、玻璃和弹性石英，以石英 居多。 电泳：在电解质溶液中，带电离子在电场力的作用下，以不 同的速度向与其所带电荷相反的电极迁移的现象。由于不同 离子所带电荷及性质的不同，迁移速率不同，可实现分离。
3.2 DNA分析
DNA分析包括碱基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、引物、探针、单链 DNA、双链DNA分析。用CE测DNA序列的应用很多, 如用短寡核苷酸
引物库测DNA 序列、高速DNA 序列、毛细管阵列、毛细板阵列。
3.3 环境分析
01
水源是人类生存最重要的环境 资源，对水质的分析是CE 最 广泛的应用领域之一。CE 的 工作环境是水介质，这一特点 为环境分析带来极大方便。目 前，CE已经可以准确测量出 水环境中的多种多环芳烃、多 氯联苯等。
1. 邓光辉用毛细管电泳安培检测法检出了辣椒粉样品中的苏丹红 I 号。 2. 张辰凌等以 20 mmol/L 乳酸溶液为背景电解质，用毛细管电泳-电容耦合非接触
电导法检测了牛奶中的三聚氰胺的含量。 3. 管月清等采用毛细管电泳-电化学检测法同时测定了肉制品中盐酸克伦特罗与沙丁
胺醇的含量。
四、毛细管电泳的特点
毛细管电泳-毛细管
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。
毛细管电泳和毛细管电色谱
其他领域
毛细管电泳还应用于食品分析 、冶金、地质等领域，可用于 金属离子、矿物成分等的分离
和检测。
02 毛细管电泳技术
CHAPTER
进样技术
压力进样
通过施加压力使样品进 入毛细管，适用于大体
积样品。
电动进样
利用电场力驱动样品进 入毛细管，适用于低粘
电解质浓度
影响电场强度和离子迁移率。
温度
影响分子热运动和扩散系数。
毛细管材料和内壁处理
影响样品在毛细管内的吸附和分离效 果。
03 毛细管电泳实验
CHAPTER
实验流程
安装毛细管
选择合适的毛细管，将其插入 仪器，确保密封良好。
运行实验
设定合适的实验参数，如电压、 温度、检测波长等，开始实验。
准备毛细管电泳仪
进系统
用于将样品注入到毛细管中。
实验材料
毛细管
具有微米级内径的玻璃或石英管，是电泳的分离通道。
电解质溶液
用于提供电泳所需的离子环境。
样品
待测物质，需进行适当预处理。
清洗液
用于清洗毛细管和仪器，保持实验的准确性。
04 毛细管电色谱简介
CHAPTER
定义与原理
定义
毛细管电色谱（CEC）是一种将高效电泳分离与高效液相色谱的固定相相结合 的分离技术。
亲和电泳
利用特异性亲和作用进行分离 ，如抗体-抗原、酶-抑制剂等
。
检测方法
紫外可见光谱
利用紫外可见光谱检测分离出的组分。
电化学检测
利用电化学方法对分离出的组分进行检测。
荧光检测
利用荧光物质标记待测组分，通过荧光信号 进行检测。
毛细管电泳法
此外，还有一类基于芯片的二维分离系统主要应用于蛋白质酶解物的分离分析。
除上述分离模式外，芯片自由流电泳也是芯片电泳分离蛋白质的重要方法。芯片自由流电泳是指在芯片中通 过外加电场使样品随缓冲液连续流动的同时沿电场方向进行电迁移，从而按照电泳淌度不同实现分离的电泳分离 模式。Raymond等采用芯片自由流电泳模式分离了人血清蛋白、缓激肽和核糖核酸酶A，其分离长度为3.1 cm，流 出时间为62 S。Kobayashi等采用自由流电泳的分离模式在一个体积为56.5 mm×35 mm×30 mm的微分离室 (60uL)中实现了持续的蛋白质分离，并用羟丙基甲基纤维素涂覆来抑制蛋白质吸附，在25 min内有效分离了细胞 色素C和肌红蛋白。最近，Kohl．heyer等H 3。制作了一种自由流等电聚焦分离蛋白质的玻璃芯片，成功地将人 血清白蛋白(pI=4.4)与等电聚焦标记物(pH 3和9)分离。
仪器要求
所用的仪器为毛细管电泳仪。正文中凡采用毛细管电泳法测定的品种，其所规定的测定参数，除分析模式、 检测方法(如紫外光吸收或荧光检测器的波长、电化学检测器的外加电位等)应按照该品种项下的规定外，其他参 数如毛细管内径、长度、缓冲液的pH值、浓度、改性剂添加量、运行电压或电流的大小、运行的时间长短、毛细 管的温度等，均可参考该品种项下规定的数据，根据所用仪器的条件和预试验的结果，进行必要的调整。
检测方法
毛细管电泳通常用到的检测方法有吸收光谱，荧光光谱，热镜，拉曼光谱，质谱和电化学方法。
毛细管电泳仪的原理
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。
色谱分析法第九章 毛细管电泳法简介-精品文档
5)CGE中使用改性剂
9.5.4毛细管等电聚焦(CIEF) 1)毛细管等电聚焦原理
毛细管等电聚焦属于毛细管电泳中的一种聚焦技术类型，其溶
质通常是蛋白质，分离基于蛋白质等电点(PI)的差异。毛细管内充 满两性电解质和蛋白质溶液，加上一个电场，在毛细管中产生一个
pH梯度。各种蛋白质因为它们的等电点不同，而在毛细管内聚焦为
图9.6 溶质通过毛细管的顺序
图9.7阳离子、中性分子、阴离子 的电泳谱图
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1)电渗流的作用 2)电渗流的产生
图9.8 电渗流的产生
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图9.9 不同驱动力的流型和相应的谱带峰形 3)电渗流的速度和迁移率 (1)电场强度
(2)缓冲液的pH值
子的尺寸和离子所带电荷的大小和符号。
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图9.1 毛细管电泳示意图 9.1.2区带电泳 9.1.3引起区带扩散的因素 9.1.4管的直径对对流扩散的影响
9.1.5介质中的电泳
9.1.6毛细管电泳
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9.2毛细管电泳体系 9.2.1概述 从概念上来讲，毛细管电泳体系比较简单。如图9.2所示，其 主要组成有样品池、入口池、出口池、毛细管、检测器、高压电 源、数字结果处理设备，如一台分析仪或一台计算机。
许多狭小的区带。毛细管内的溶液在动力作用下通过检测器而产生 电泳图。
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2)毛细管内形成pH梯度 3)等电聚焦
图9.13 CIEF分离机理示意图
毛细管电泳法的使用方法
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。
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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。