高效毛细管电泳色谱仪（CE）是以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，利用荷电粒子之间的淌度差异和分配系数差异进行分离，是分析科学继高效液相色谱仪之后的又一重大进展，使分析科学从微升级进入到了纳升级水平，不仅使单细胞乃至单分子分析成为可能，也使蛋白质和核酸等生物大分子分析有了新的转机。

由于CE溶质区带的超小体积特性导致光程很短，圆柱形毛细管作为光学表面不够理想，对检测器灵敏度要求相当高。当然在CE中也有有利于检测的因素。如在HPLC中，因稀释之故，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CE中，经实验条件优化后，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。CE中还可采用堆积进样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，HPLC具有良好的浓度灵敏度，CE具有很好的质量灵敏度。

检测器是CE的关键，常用检测器有紫外吸收检测器、激光诱导荧光检测器、质谱检测器和电化学检测器等。

一、紫外吸收检测器（UVD）：

1、原理：

入射紫外光通过样品时，被吸收的多少符合朗伯－比耳定律。

柱上检测简单方便，一般采用柱上检测，也可采用柱后检测。

毛细管的聚酰亚胺涂层不透明，检测窗口部位的聚酰亚胺必须剥离除去，剥离长度为2～3mm。常用剥离方法有硫酸腐蚀法、灼烧法和刀片刮除法。

2、检测方法：

（1）固定波长：

光源为低紫外氘灯，用滤光片获得固定波长的光。

（2）可变波长：

光源为氘灯或钨灯，用单色器（棱镜或光栅）获得连续可调波长的光。

（3）快速扫描：

1）利用线性二极管阵列快速捕获紫外光。

2）利用硅光电倍增管作快速扫描。

3、特点：

1）由于毛细管内径很小，使检测光程很短而造成灵敏度不足，检测下限为10ˉ⁶～10ˉ⁵mol/L。

2）通用性好，特别是对蛋白质的适用性很强。

4、紫外吸收柱后鞘流池检测系统：

利用鞘流池可进行紫外吸收柱后检测。

鞘流池一般采用石英材质，横截面为矩形，液体流速由液面落差调控，流速调控的目的是实现层流。但调控较难。

鞘流成分与毛细管缓冲液相同。

可基本消除背景散射光，从而有效提高信噪比。

5、应用：

UVD是CE中最成熟的检测器，应用最广。

二、激光诱导荧光检测器（LIFD）：

1、原理：

采用激发光源使检测物质产生荧光进行检测。

一般采用柱上检测，也可采用柱后检测。

2、结构：

LIFD主要由激光器、光路系统、检测池和光电转换器件等组成。

光路结构与UVD关键有两点不同：

（1）为了样品和毛细管管壁界面产生的散射光等干扰，要把激光准确聚焦到毛细管中心或采用小角衍射法即让入射光与毛细管夹角保持在30度左右。

（2）信号收集要有很好的背景滤波设计。如果采用矩形鞘流池，可很好的克服背景杂散问题，容易获得高灵敏的检测效果。

3、检测方法：

把一束激光发出的辐射通过聚焦透镜聚焦到毛细管壁上，通过荧光采集棱镜收集荧光。

4、特点：

（1）优点：

1）激光强度大，单色性，相干性好，荧光强度大。

2）聚焦性能好，可聚焦成比毛细管更细的光束射入毛细管内部，易于校准，可使用更小内径毛细管。

3）能减小因毛细管壁的散射所引起的背景噪声。

4）检测下限为10ˉ¹²～10ˉ¹⁰mol/L，是CE中最灵敏的检测器之一。

（2）缺点：

1）被测物必须具有荧光特性。

2）被测物必须用荧光试剂标记染色。

5、激光诱导荧光柱后鞘流池检测系统：

鞘流的成分与毛细管缓冲液相同。

能消除样品和毛细管管壁界面产生的散射光，以减小背景信号的产生。

比柱上检测灵敏度高4个数量级，质量检测可达几个分子级。

6、应用：

LIFD极大地拓展了CE的应用范围，可用于DNA测序、单细胞和单分子检测等。

三、质谱检测器：

在CE－MS联用中，毛细管区带电泳最为常用。电子喷雾离子源可检测多种高质量的带电分子，从CE分离出来的分子经过接口后直接进入MS，是MS首选的离子源。

检测下限为10ˉ⁹～10ˉ⁷mol/L，通用性好，可获得溶质的结构信息，但接口复杂。

四、电化学检测器：

电化学检测器可避免光学类检测器中光程太短的问题，是CE中最灵敏的检测器之一。

1、电导检测器：

柱上电导检测是在毛细管壁上用激光钻两个孔，插上两根铂电极，再将孔封住进行检测。

检测下限为10ˉ⁷～10ˉ⁵mol/L，通用性好，但需专门装置和毛细管处理。

2、安培检测器：

CE中微量样品可使库仑效率大大提高，可达40%以上，而在HPLC中很少超过10%。

检测下限为10ˉ⁹～10ˉ⁸mol/L，灵敏度高，选择性好，但仅适用于电活性物质的检测。

   

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