結構生物化學/蛋白質/純化/毛細管電泳
毛細管電泳是一系列技術,它們使用狹窄的毛細管來執行大分子和小分子的高效分離。使用高壓電源,溶液從陽極流向陰極,透過毛細管。透過這樣做,溶液穿過檢測器,並且根據分子的流動,積分器計算出分子從原始溶液中的分離。毛細管電泳有五種模式,包括毛細管區帶電泳、等電聚焦、毛細管凝膠電泳、等速電泳和膠束電動毛細管色譜。
毛細管區帶電泳是一種分離機制,它基於分子電荷與質量比的差異。緩衝溶液的均勻性以及恆定的電場強度是毛細管區帶電泳過程的基礎。它可以用於分離大型(DNA)和小分子(藥物)。毛細管區帶電泳是最簡單的毛細管電泳形式。

等電聚焦是指將測試的溶液透過pH梯度,其中陽極處的pH低,陰極處的pH高。因此,當施加電壓時,兩性電解質混合物在毛細管中分離。
毛細管凝膠電泳在抗對流介質中進行,通常是聚丙烯醯胺或瓊脂糖凝膠等。因此,介質的組成充當分子篩,用於尺寸分離。
在等速電泳中,異質緩衝液中沒有電滲流。實際上,毛細管充滿了導電電解質,其遷移率高於任何樣品組分,以及終止電解質,其中電解質的離子遷移率低於任何樣品組分。因此,溶液根據導電電解質和終止電解質分離。
在膠束電動毛細管色譜 (MECC 或 MEKC) 中,使用形成膠束的表面活性劑溶液可以產生類似於反相液相色譜的分離。基於疏水和靜電相互作用,分析物在分子水平上進行組織。
與使用流體動力流動的HPLC相比,毛細管電泳基於電滲流 (EOF)。影響電滲流速率的因素有pH、電壓、溫度和緩衝液濃度。
在中性到鹼性pH下,電滲流足夠強於電泳遷移,以至於所有物質都被衝向負極。在高pH下,電滲流很大,肽帶負電;儘管肽的電泳遷移向正極(陽極),但EOF很強,肽向負極(陰極)遷移。在低pH下,肽帶正電,EOF非常小,因此導致肽電泳遷移和EOF向負極。但是,當緩衝液pH高於7.0時,大多數溶質無論帶什麼電荷都會向負極遷移。通常,選擇的pH至少高於或低於分析物的pKa兩個單位,以確保完全電離。
高電壓透過減少分離時間來提供最佳效率。
在高溫下,溶液的粘度降低,電滲流隨之增加。但是,已知某些緩衝液對溫度敏感,其pH值會發生變化。
當降低緩衝液濃度時,透過降低聚焦效應,結果的峰值效率會降低。
Wätzig, H.,Degenhardt, M. 和 Kunkel, A. (1998),毛細管電泳策略:藥物和生物應用的方法開發和驗證。 ELECTROPHORESIS, 19: 2695–2752。 doi: 10.1002/elps.1150191603