毛细管电泳技术(Capillary Electrophoresis, CE)又称高效毛细管电泳(HPCE)或毛细管分离法(CESM)。 毛细管电泳较传统电泳分析灵敏度提高到能检测一个碱基的变化,
分离效率达百万理论塔片数;分析片段能大能小,小到分辨单个核苷酸的序列,大到分离Mb到DNA;分析时间大大缩短。
毛细管电泳技术的基本原理是根据在电场作用下离子迁移的速度不同而对组分进行分离和分析。目前已有多种灵敏度很高的检测器为毛细管电泳提供质量保证,
如紫外检测器(UV)、激光诱导荧光检测器(LIF)、能提供三维图谱的二极管阵列检测器(DAD)。由于毛细管的管径细小、散热快,即使是高的电场和温度,
都不会向常规凝胶电泳那样使胶变性,影响分辨率。
毛细管电泳技术的分离模式和检测模式的发展同样也是多方面的,毛细管电泳技术分离模式主要有以下几种。
(1)毛细管区带电泳(Capillary Zone Electrophoresis, CZE)用以分析带电溶质。
(2)胶束电动毛细管色谱(Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography, MECC)在缓冲液中加入离子型表面活性剂如十二烷基硫酸纳,
形成胶束,被分离物质在水和胶束相(准固定相)之间发生分配并随电渗流在毛细管内迁移,达到分离。
(3)毛细管凝胶电泳(Capillary Gel Electrophoresis, CGE)在毛细管中装入单体,引发聚合形成凝胶。
CGE分凝胶和无胶筛分两类,主要用于DNA、RNA片段分离和顺序、PCR产物分析及蛋白质等大分子化合物的检测。
(4)亲和毛细管电泳,在毛细管内壁涂布或在凝胶中加入亲和配基,以亲和力的不同达到分离。可用于研究抗原-抗体或配体-受体等特异性相互作用。
(5)毛细管电色谱,(Capillary Electrochromatography, CEC)是将高效液相色谱(HPLC)的固定相填充到毛细管中,或在毛细管内壁涂布固定相,
以电渗流为流动相驱动力的色谱过程。此模式兼具电泳和液相色谱的模式。
(6)毛细管等电聚焦电泳(Capillary Isoelectric Focusing, CIEF)是通过内壁涂层使电渗流减到最小,在两个电极槽分别装酸和碱,加高电压后,
在毛细管内壁建立pH梯度,溶质在毛细管中迁移至各自的等电点,形成明显区带。聚焦后,用压力或改变检测器末端电极槽储液的pH值使溶质通过检测器。
CIEF已经成功用于测定蛋白质等电点,分离异构体等方面。
毛细管电泳技术可检测多种样品,如血清、血浆、尿样、脑脊液、红细胞、体液或组织及其实验动物活体实验;
且可分离分析多种组分,如核酸/核苷酸、蛋白质/多肽/氨基酸、糖类/糖蛋白、酶、微量元素、小分子化合物等的快速分析。