2英文參考毛細管電泳
毛細管電泳(CE)，又稱高效毛細管電泳(HPCE)，是近年來發展最快的分析方法之壹。1981年，簡森和盧卡奇首先提出在內徑75μm的毛細管柱中用高壓進行分離，建立了現代毛細管電泳。1984 Terabe等人建立了膠束毛細管電動色譜。1987 Hjerten建立了毛細管等電聚焦，Cohen和Karger提出了毛細管凝膠電泳。從1988到1989，出現了第壹批毛細管電泳商用儀器。在短短的幾年時間裏，由於滿足了以生物工程為代表的生命科學各個領域對多肽、蛋白質(包括酶和抗體)、核苷酸甚至脫氧核糖核酸(DNA)的分離分析要求，CE發展迅速。
高效毛細管電泳的基本原理是粒子在電場的作用下勻速向電荷相反的方向遷移。它是壹種在微小內徑(內徑10~200um)的中空毛細管中進行大分子和小分子的高效分離技術。毛細管兩端浸入緩沖溶液中，分別插入與高壓電源連接的電極。該電壓使分析樣品沿著毛細管遷移。根據被分離物質之間電荷和體積的不同，在高壓下分離出各種分子。在自由區帶毛細管電泳中，電泳運動(帶電分子向相反極性電極運動)和電滲流(毛細管內壁電荷和外加勢能引起的電解質運動)導致分離。
電滲流的大小取決於電場強度、電解質的PH值、緩沖溶液的組成和離子強度、內耗和毛細管表面等特性。這些因素可以單獨或聯合提高分離效果。紫外可以通過毛細管上的小窗口直接檢測，也可以選擇激光誘導熒光、二極管陣列、電化學、質譜進行檢測。樣品引入的方法是通過氣壓或電壓將樣品壓入毛細管。高效毛細管電泳(HPCE)有多種分離模式，其分離機理各不相同，且互為補充。
4高效毛細管電泳的分離模式4.1毛細管區帶電泳(CZE)分離原理:毛細管區帶電泳被稱為自由溶液毛細管電泳，但毛細管電泳是最簡單的形式。其分離機理是基於每種物質的凈電荷與質量之比的差異。不同的離子根據其表面電荷密度的不同，在介質中以不同的速度運動，從而導致分離。它要求緩沖液均勻，毛細管具有恒定的電場強度，是目前應用最廣泛的分離模式。它適用於蛋白質、氨基酸、肽和離子的分析。毛細管內除電解液外不需要填充任何物質，操作簡單，自動化程度高。
4.2毛細管凝膠電泳(CGE)分離原理:凝膠電泳是壹種區帶電泳，其中凝膠被移動到毛細管中，並用作分離的支持物。凝膠是壹種固體分散體系。它是多孔的，類似於分子篩的功能。被分離的物質通過加載到毛細管中的凝膠力，按照各自分子的大小逐壹分離，大分子先分離。適用於生物大分子的分析，可以純粹根據分子種類的大小(SDSPAGE)進行分離來確定蛋白質的分子量，可以識別壹個堿基不同的寡核苷酸。它可以分離DNA片段，如微衛星(STR)分析，並可以改變凝膠濃度。
4.3膠束電動毛細管色譜(MECC)分離原理:它是電泳技術和色譜技術的交叉。當離子表面活性劑加入到緩沖液中並且其濃度足夠大時，這種表面活性劑的單體結合形成球體(膠束)。目前最常用的是十二烷基硫酸鈉(SDS)膠束。MECC存在於兩相之間，由於它們在膠束中的保留能力，它們具有不同的保留時間。隨著CZE的增加，緩沖溶液在管壁上形成正電荷，導致強烈的最大滲流向負極移動。表面SDS膠束因負殼層而傾向於向正極遷移，壹般電滲速度大於膠束向正極的遷移速度，迫使膠束最終以較低的速度向負極移動。中性粒子之間的分離是根據其自身的疏水性實現的，疏水性不同的粒子與膠束之間的相互作用是不同的。疏水力大，停留時間長。
MECC是唯壹可以分離中性離子和帶電成分的HPCE模式。
4.4等電聚焦(IEF)分離原理:兩性電解質在分離介質中的遷移在毛細管中形成pH梯度，各種不同等電點的肽和蛋白質根據這個梯度遷移到各自不同的等電點並停止，從而產生壹個非常窄的聚焦區，利用等電點的微小差異進行分離。將不同的蛋白質聚焦在不同的位置後，陰極的緩沖溶液變成鹽，最後加高壓降低梯度，使組分逐個通過檢測器，得到準確的等電點。
4.5等速電泳(ITP)分離原理:壹種聚焦分離的電泳方法，同時分離的成分與電解質壹起向前移動。和IEF壹樣，毛細管中ITP的電滲流為零，緩沖體系由兩種不同流度的電解質組成。在分離過程中，拖尾電解質(其遷移率低於被分離組分的遷移率)首先被引入毛細管。在強電場的作用下，被分離的組分在兩種電解質的間隙中被聚焦分離。
選用的處理或未處理的矽毛細管是對的，0.25%羥丙基甲基纖維可以抑制電滲流。先行電解質為5nM磷酸，拖尾電解質為纈氨酸。在分離開始時，由於高遷移率的電解質完全充滿毛細管，電流會迅速增加，而進入分離過程時，隨著低遷移率的電解質進入毛細管，電流會減小。
4.6毛細管電色譜(CEC)分離原理:是將高效液相色譜的許多固定相填充到毛細管中，以樣品與固定相的相互作用為分離機理，以電流流動相為驅動力的色譜過程。
4.7親和毛細管電泳(ACE)分離原理:在電泳過程中，存在生物特異性親和作用，即受體(受體)與配體(配體)之間的特異性親和作用形成受體配體的復合物。通過改變親和相互作用前後受體和配體的電泳圖譜，可以得到受體和配體親和大小和結構變化的效應產物的信息。
4.8電動色譜，EKC)分離原理:是壹種以電動現象命名的電泳模式，涉及電滲、電泳和色譜的原理，主要用於手性化合物的分離。
4.9非水毛細管電泳(NaCE)的分離原理:它是在有機溶劑中電泳分離分析物的壹種模式。使用非水介質可以增加方法的選擇性，並有利於水不溶性物質的分離。
5高效毛細管電泳的臨床應用5.1血清蛋白ce分離血清蛋白的效果分析，並能準確計算各蛋白的相對濃度，避免了凝膠電泳染色脫色過程中各種因素造成的誤差。HPCE法的結果重復性好，可靠性高，易於保存和檢索。血清前白蛋白濃度可指示營養狀況，是判斷惡性腫瘤、炎癥、肝硬化、霍奇金病的重要指標。大多數電泳方法難以區分，但HPCE法易於分離和定量。檢測波長為214或200納米。毛細管電泳提高了白蛋白的分離度。這大大提高了檢測雙白蛋白血癥的靈敏度。CE在α1區域提供了足夠的分辨率來區分α1酸性糖蛋白和α1抗胰蛋白酶。在α2區，α2巨球蛋白不易與觸珠蛋白區分，但在β球蛋白區有較高的分辨率。CE法可用於腎病綜合征、慢性炎癥、自身免疫性疾病和肝硬化等多克隆免疫球蛋白的分析，顯示出清晰的特征。血清蛋白電泳是單克隆蛋白(MP)貧血的重要篩查試驗，如多發性骨髓瘤、巨球蛋白血癥，它對檢測典型的單克隆輕鏈和單克隆蛋白的貴濃度高度敏感。寡克隆蛋白成分是壹種臨床意義不確定或反映感染性疾病存在的寡丙種球蛋白血癥，它也是壹些臨床疾病過程的壹部分，如B細胞淋巴瘤、使用化學免疫抑制劑、自身免疫性或免疫復合物疾病。
5.2通過免疫吸附鑒定單克隆蛋白的特性。將特異性抗IgG IgM抗體包被的瓊脂糖球與血清樣品孵育，孵育前後檢測CE，用特異性抗體包被的瓊脂糖球消除壹個特殊峰，以指示是哪種單克隆成分，從而鑒定免疫球蛋白的類型、亞型和輕鏈類型。
5.3血紅蛋白組分的分析通過等電聚焦毛細管電泳(CIEF)和區帶電泳(CZE)可以分離十幾種Hb變體鏈。有作者用CZE法在PH11.8的堿性磷酸鹽緩沖液(PBS)中分離正常人和地中海貧血患者的血樣，分離速度很快(< 8 min)，兩者電泳圖譜明顯不同。胎兒紅細胞經處理後，其血紅蛋白可被分離，α、β、γ球蛋白鏈和C球蛋白鏈可被分離。例如，如果使用低pH3.2的緩沖液，雖然分析時間延長，但變異體的分辨效果更好。顯然，CE技術在血紅蛋白病的鑒別診斷中起著重要的作用。
5.4肌紅蛋白的分析急性心肌梗死患者血、尿中肌紅蛋白的異常升高是經常發生的。免疫比濁法難以測定低濃度的肌紅蛋白。CZE可以快速分離尿液中的低濃度肌紅蛋白，並在8分鐘內將其與血紅蛋白區分開來。
5.5脂蛋白分析可將血漿脂蛋白分離成14子成分。如果在分離緩沖液中加入表面活性劑，可以在短時間內定量高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)兩種主要成分，LDL可以進壹步分離成LDL、中密度脂蛋白(ILD)和極低密度脂蛋白(VLDL)三種亞成分，並可以確定各成分的比例。
5.6 HbAlc分析CE可以分離幾種糖蛋白的糖基構型，可以識別hba1c a 1、Alc等異構體，對於糖尿病的監測具有重要意義。
5.7同工酶的分離通過HPLC技術成功地分離了多種同工酶。原理是在毛細管中電泳分離樣品，形成同工酶分離帶後，切斷電源，然後加入含有底物的液體緩沖液，使酶能催化底物顯色，形成檢測正確的同工酶帶，然後再次接通電源繼續電泳，使同工酶形成的染色帶依次通過檢測器。測定最大吸收之外的光密度值，這樣就可以對分離出的同工酶進行分析測定，如檢測βbN乙酰氨基葡萄糖苷酶、澱粉酶P(胰腺)和S(唾液)、肌酸磷酸激酶、堿性磷酸酶、蛋白水解酶、γ-谷氨酰胺轉肽酶、激肽釋放酶、血管緊張素還原酶、組織蛋白酶B和5 '核苷酸酶等的A、B同工酶。
5.8免疫復合物的分析CE能快速將免疫復合物與結合的抗原和抗體分離，L-功能FCE對單克隆抗體的檢測限可達mg，可用於識別混合液體中低濃度的免疫復合物。
5.9 DNA片段和染色體分析HPCE分離DNA分子需要在緩沖液中加入高分子交聯劑如聚丙烯酰胺、聚乙二醇、甲基纖維素等物質作為分子篩，可以有效分離窄範圍DNA。壹些作者應用HPCE適應X連鎖隱性遺傳病，成功地分析了DNA限制性片段的基因多態性。研究表明，HPCE可用於攜帶者和胎兒的產前診斷。目前CE可以分離三個bpDNA片段。如果分析更大的分子DNA片段，當然HPCE分析DNA片段還有很多技術需要改進，其中最突出的問題就是選擇合適的交聯劑來提高現有方法的分辨率，成為基因組分析的有效工具。
5.10在治療藥物監測中的應用CE可以簡單、快速地分析生物樣品中各種形態的藥物成分，在藥理研究、法醫檢驗和臨床毒理學中也有廣泛的應用。如抗腫瘤藥物甲氨蝶呤經固相萃取，HPCE分離，激光激活熒光檢測器測定，其檢出限可達0.1 ~ 1 nmol/L；以抗白血病藥物孢子嘧啶βD Ala為糖苷，樣品用簡單有機溶劑提取。檢測限為8 μm ol/L；使用網狀電動毛細管電泳(MECC)來監測抗高血壓藥物(呋喃妥因用作D用作ne)，在分離溶液中加入SDS和γ-環糊精。用有機溶劑提取後，最低檢出限為10ug/L，如抗生素類藥物阿莫西林，可以不經樣品預處理直接參與血漿樣品的進樣，但在緩沖液中加入SDS可以減少蛋白質在壁上的吸附。Cef類抗生素(cef work x work me)口服後可被胃腸道細菌分解為五種代謝產物，最終產物隨尿液排出體外。檢測血、尿中的藥物濃度可作為臨床觀察指標。某些藥物的血、尿藥物濃度可作為臨床觀察指標；壹些用於藥物分析的MECC可以不經特殊處理直接分離，如平滑肌解痙劑，可以減輕尿路結石患者的痛苦。MECC的檢測限可達200微克/升。平喘藥(茶堿)常用於治療早產兒的哮喘和窒息。血清、唾液和尿液樣本通過直接註射進行多波長測定。線性範圍為0~200umol/L，濃度在5~110範圍內準確度較好。催眠鎮靜類藥物在臨床上應用廣泛，易產生藥物依賴性，中毒劑量接近治療劑量。如需監測藥物濃度，最低檢測限可達ng/L，也可使用抗癲癇藥物。還可以分析人體內有毒物質的成分，如嗎啡及其主要代謝產物、海洛因、可卡因、嗎啡等鎮靜劑。在糖尿病的治療和監測中，可以通過檢測降糖藥物的濃度來預防因藥物使用不當引起的低血糖。
5.11其他小分子/離子的檢測可以在3~4m的n次方內分離血、尿樣中的血液造影劑、草酸鹽含量等弱陰離子，檢測尿樣中的十幾種卟啉物質和維生素C異構體。10種有機酸標誌物，如丙二酸二甲酯、戊二酸、3-甲基戊二酸、N-乙酰天冬氨酸、2-氨基乙酸、丙酸、乳酸、異戊酸、尿酸、2-氧基異戊酸，可用於新生兒遺傳性有機酸尿癥的篩查。
6展望傳統電泳技術的局限性在於，當兩端電壓達到壹定值時，會在電解質離子流中產生自熱(焦耳熱)，造成徑向粘度和速度的梯度，導致帶更寬，效率更低。HPCE的本質是在散熱效率高的毛細管(10~200mm)中進行，操作簡單，分析速度快，比其他分離方法進樣量少，靈敏度高，成本相對較低，可重復使用毛細管和自制緩沖液。80年代以來發展迅速，分為臨床型和科研型兩大類。蛋白質分析和鑒定是最廣泛使用的臨床類型。這項技術已經非常成熟，國外在90年代就已經作為常規測試，國內也正在啟動。高效毛細管電泳(HPCE)是分析化學和生物醫學領域公認的前沿，將被臨床醫學實驗室所接受。它不僅可用於常規項目的分析，還可用於其他特殊項目的檢驗，在其他許多領域的臨床應用中也發揮著重要作用。