毛细管电泳仪主要由高压电源、毛细管、检测器、缓冲液、冷却系统和计算机管理系统组成，其基本结构见图13-8。

图13-8 毛细管电泳仪的基本结构流程图

1-高压电极槽与缓冲溶液；2-铂丝电极；3-填灌清洗装置；
4-进样装置；5-检测器；6-低压电极槽与缓冲溶液

毛细管即分离通道的两端分别插在缓冲液槽中，毛细管内充满相同的缓冲溶液。两个缓冲液池液面保持在同一水平面，柱子两端插入液面下同一深度。毛细管柱一端为进样端，另一端连接检测器，高压电源、电极、缓冲液、毛细管一起组成回路，并且在毛细管中形成高压电场。高压电源供给5～30 kV电压，被测试样在电场作用下电泳分离。

13.2.3.1高压电源

在毛细管电泳中常用的高压电源一般为电压30 kV，电流200～300uA。为保证迁移时间具有足够好的重现性，要求电压的稳定性在±0.1％以内。高压电源的极性应该可以改变，当然，最好使用双极性的高压电源。虽然实际分析过程中最常用的是恒压电源，但一般要求高压电源最好能提供恒压、恒流或恒功率等多种供电模式。

13.2.3.2毛细管

毛细管是分离通道，理想的毛细管柱应是化学和电惰性的，能透过可见光和紫外光，强度高，柔韧性好，耐用且便宜。毛细管的材质可以是玻璃、石英、聚乙烯等。目前采用的毛细管柱大多为圆管形弹性熔融石英毛细管，因为石英材质的毛细管透光性好，有利于紫外检测，化学惰性，柱外涂敷一层聚酰亚胺以大幅度增加其柔韧性。降低毛细管内径，有利于减少焦耳热，却不利于对吸附的抑制，而且还会造成进样、检测和清洗的困难。毛细管柱的常规尺寸为：内径20～75 um、外径350～400um，柱长一般不超过1 m。

13.2.3.3进样

(1)电动进样

电动进样是将毛细管柱的进样端插入样品溶液，然后在准确时间内施加电压，试样因电迁移和电渗作用进入管内。电动进样的动力是电场强度，可通过控制电场强度和进样时间来控制进样量。电动进样结构简单，易于实现自动化，是商品仪器必备的进样方式。该法的缺点是存在进样偏向，即组分的进样量与其迁移速度有关；在同样条件下，迁移速度大的组分比迁移速度小的组分进样量大，这会降低分析结果的准确性和可靠性。

(2)压力进样

压力进样也叫流动进样，它要求毛细管中的介质具有流动性。当将毛细管的两端置于不同的压力环境中时，在压差的作用下，管中溶液流动，将试样带入。使毛细管两端产生压差的方法有：在进样端加气压，在毛细管出口端抽真空，以及抬高进样端液面等。压力进样没有进样偏向问题，但选择性差，样品及其背景同时被引入管中，对后续分离可能产生影响。

(3)扩散进样

扩散进样是利用浓差扩散原理将样品分子引入毛细管。当把毛细管插入样品溶液时，样品分子因管口界面存在浓度差而向管内扩散，进样量由扩散时间控制。样品分子进入毛细管的同时，区带中的背景物质也向管外扩散，即扩散进样具有双向性，因此叮以抑制背景干扰，提高分离效率。扩散与电迁移方向、速度无关，可抑制进样偏向，提高了定性定量结果的可靠性。

13.2.3.4检测器

检测器是毛细管电泳仪的一个关键构件，特别是光学类检测器，由于采用柱上检测技术导致光程极短，而且圆柱形毛细管作为表面也不够理想，因此对检测器灵敏度要求相当高。当然，在毛细管电泳中也有有利于检测的因素，如在高效液相色谱中，因稀释的缘故，溶质到达检测器的浓度一般是其进样端原始浓度的1％，但在毛细管电泳中，经优化实验条件后，可使溶质区带到达检测器时的浓度和在进样端开始分离前的浓度相同。而且毛细管电泳中还可采用电堆积等技术使样品达到柱上浓缩效果，使初始进样体积浓缩为原体积的1％～10％，这对检测十分有利。因此从检测灵敏度的角度来说，高效液相色谱具有良好的浓度灵敏度，而毛细管电泳则具有较高的质量灵敏度。目前，紫外、荧光、电化学、质谱等检测手段均用于毛细管电泳法中。

相关链接：毛细管电泳的分离模式

文章来源：《分析化学分析方法的原理及应用研究》

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