毛细管电泳色谱仪的特点和应用

　　【中国仪器网 产品文库】导读：毛细管电泳色谱仪（HPCE）是以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，利用带电粒子之间的淌度和分配系数的差异进行分离，具有柱效高、速度快、消耗低和应用广泛等特点。

    21世纪是生命科学大发展的世纪，人类基因组计划基本完成后，后基因组时代的基因组学和蛋白组学将快速发展，功能基因和蛋白质的分离检测对毛细管电泳色谱仪（HPCE）提出更高的期望。将所有的化学反应集成在一块很小的芯片（Chip）上，建立有一个实验室功能的芯片是HPCE发展的前景。Chip是以晶体硅、石英玻璃、有机玻璃、陶瓷和硅橡胶为基体材料，采用毛细管电泳技术，将样品进样、分离和检测等过程集成到一起的多功能化的、快速、样品用量少的微型实验室技术。不同的材料，其制作方法不同。晶体硅和石英玻璃基体多采用微加工蚀刻法，有机玻璃采用注塑法、印模法和激光烧蚀法。
　　
　　每一种新兴技术总是在发展的过程中存在着一些问题，有待解决，Chip也是如此。首先，它的芯片材质还在不断的挑选和试用中，每一种材料都有各自的优缺点，需进一步的摸索和完善，尽快找到一些在技术上可行、价格上能接受的材料是当务之急。其次，Chip进样常采用电动进样，但检测器常用LIFD。这样的检测器无法集成到芯片上，使得仅仅是进样和分离集中化，而检测却还是常规尺度，导致芯片虽小，检测器却很大，这显然不符合微型化的要求。因此，也可考虑使用电化学检测器，实现真正的集成化。对于痕量物质的检测十分有效的质谱检测器也是一个方向，同样接口技术还是关键。可以预见，不久将会研制出适合Chip的材质和检测器，以进行单细胞和单分子分离检测。
　　
　　单细胞检测为在分子水平上了解细胞的各种行为提供了强有力的工具，单分子检测为在单分子水平上开展化学动力学和反应动力学等研究提供了可能性。单细胞和单分子分离检测是HPCE分析的理想目标，对生命科学和化学具有巨大的潜在意义。HPCE是正在发展的技术，有很多理论和实际问题有待解决，将在不断解决难题的过程中得到发展。
　　
　　毛细管电泳色谱仪的特点：
　　
　　毛细管电泳色谱仪（HPCE）是以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，利用带电粒子之间的淌度和分配系数的差异进行分离，具有柱效高、速度快、消耗低和应用广泛等特点。
　　
　　一、柱效高：HPCE的柱效远高于HPLC，理论塔板数高达几十万块/米，特殊柱子可达到数百万块/米。
　　
　　二、速度快：一般几十秒至十几分，zui多半小时，即可完成一个样品的分析。
　　
　　三、消耗低：HPCE所需样品为纳升级，流动相用量只需几毫升。而HPLC所需样品为微升级，流动相需几百毫升甚至更多。
　　
　　四、应用广泛：通过改变操作模式和缓冲液的成分，HPCE有很大的选择性，可根据不同的分子性质，对极广泛的对象进行有效的分离。HPCE分离有机分子和药物分子，特别是手性分子和生物大分子方面的能力，对HPLC地位提出了严峻的挑战。
　　
　　毛细管电泳色谱仪的应用：
　　
　　主要应用领域是生命科学，分离对象主要涉及氨基酸、多肽、蛋白质和核酸等生物分子。HPCE一开始就紧紧地结合这一重点应用领域，开展了消除毛细管壁吸附和提高分离度等一系列研究。至今，HPCE分离蛋白质有了很大进展，分离效率达到105～106理论塔板数，样品已从模型蛋白质转到生物工程等实际样品。对蛋白质结构分析具有重要意义的肽图，对人体基因工程有决定性作用的DNA测序等许多当代生命科学中的分离分析问题，HPCE都已涉足。
　　
　　由于HPCE具有、快速和样品用量少等特点，在应用于生命科学的同时，近年来迅速扩展到其它领域，包括食品化学、药物化学、环境化学、医学和法医学等。用HPCE分离无机离子，可在1.8min内分离18种阳离子，3min内分离30种阴离子，它在分离无机离子方面无以伦比的能力，使已盛行十几年的离子色谱黯然失色。HPCE分离有机分子和药物分子，特别是手性分子和生物大分子方面的能力，也对HPLC地位提出了严峻的挑战。