高效毛细管凝胶电泳色谱仪（CGE）是20世纪80年代后期发展起来的毛细管电泳分离模式。它是将常规凝胶电泳仪对生物大分子的高效分离能力与毛细管电泳仪的快速、微量和定量分析相结合，是当今分离度极高的一种分离技术。

一、载体特性：

采用聚丙烯酰胺凝胶作为载体的目是防止CGE电泳过程中分子的对流和扩散，使待测组分得到更有效的分离。载体应具备以下特性：

1、物理化学性质稳定，在电泳过程中不受环境因素的影响，保持原有的状态和性能。

2、化学惰性，在电泳过程中不与缓冲液中的离子和待分离的生物大分子发生化学反应，不干扰生物大分子的电泳过程。

3、分布均匀，电渗小，结果重复性好。

凝胶分无机凝胶和有机凝胶，无机凝胶有多孔硅胶和多孔玻璃等，有机凝胶有聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶和葡聚糖凝胶等。常用凝胶有聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶，应用最多的是前者。

二、工作原理：

将聚丙烯酰胺等在毛细管中交联生成网状多孔凝胶，以凝胶作为载体进行电泳。由于凝胶多孔，具有类似分子筛的作用，荷质比相等但大小不同的分子，在电场作用下发生迁移，其迁移速度受到凝胶网状结构的阻碍。大分子受到的阻力大，迁移速度慢，小分子受到的阻力小，迁移速度快，从而达到相互分离。

蛋白质、DNA和蛋白质－SDS聚合物等的荷质比与分子大小无关，在CZE分离模式中，淌度几乎没有差别，很难分离，采用CGE能获得良好分离。CGE与LIFD相结合已成为DNA快速序列分析的优选方法。

三、凝胶柱制备：

1、凝胶柱：

CGE的关键是凝胶柱的制备。常用聚丙烯酰胺凝胶进行DNA片段分离和测序，用十二烷基硫酸钠－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）测定蛋白质和肽的分子量。

2、无胶筛分柱：

将单体丙烯酰胺（Acr）溶液中的交联剂N，N′－甲叉双丙烯酰胺（Bis）的浓度降为零，得到低粘度线性非交联的亲水性聚合物溶液来代替高粘度交联聚丙烯酰胺，仍有按分子大小分离的作用。

无胶筛分柱容易制备，功能可调节，使用方便，使用寿命长。柱内不作交联反应，可避免形成气泡。但分离能力比凝胶柱差。

四、特点：

1、优点：

（1）聚丙烯酰胺凝胶是CGE的理想载体。由于聚丙烯酰胺凝胶粘度大，抗对流性好，散热性好，能有效减小组分的扩散，因此能限制谱带展宽，所得峰形尖锐，分离度极高，是CE分离模式中柱效最高的（10⁷TP/m）一种分离方法。

（2）待测组分与聚丙烯酰胺凝胶可生成络合物，使分离度增加，防止组分在毛细管壁的吸附，并减小电渗流，有可能使组分在短柱上实现极好的分离。

（3）样品用量少，可实现自动化，可用于大分子物质的微量制备和馏分收集。

（4）可分离从几个到几百万个碱基对的DNA和蛋白质等大分子物质。

（5）毛细管SDS－PAGE可提供丰富的分子量信息，具有比常规SDS－PAGE更好的定性分析性能。

2、缺点：

（1）凝胶柱制备比较困难，使用寿命短。

（2）进样端易堵，若有气泡则难以除去，影响分离。

五、应用：

在分子生物学和蛋白质化学上应用十分广泛。在分子生物学上实现了寡聚核苷酸纯化、反应基因治疗、DNA测序和PCR产物分析等，在蛋白质化学上用于多肽和蛋白质的分子量测定、原蛋白质和SDS结合蛋白质的分离等。

可用于其它带电物质的分离，并可通过加入添加剂（如手性添加剂、离子对试剂和络合试剂等）改变分离的选择性。

   

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