毛細管電泳的儀器系統
毛細管電泳系統的基本結構包括進樣系統、兩個緩沖液槽、高壓電源、檢測器、控制系統和數據處理系統。
1-溫度控制系統;2-高壓電源;3-高壓電極槽;4-毛細管;5-檢測器;6-低壓電極槽;7-鉑絲電極;8-記錄/數據處理
由於毛細管內徑的限制,檢測信號是CE系統最突出的問題。紫外可見法(UV)是CE常用的檢測方法,但是受到儀器、單波長等因素的限制。目前應用最廣泛的是二極管陣列(PDA)檢測器。常規的檢測器還有靈敏度很高的激光光熱(LIP)和熒光(FL)檢測器。近些年,在實際應用中還產生了激光誘導熒光(LIF)、有良好選擇性的安培(EC)、通用性很好的電導(CD)助以及可以獲得結構信息的質譜(MS)等多種檢測器。迄今為止,除了電感耦合等離子體(ICP)和紅外(IR)技術沒有和CE聯用,其他的檢測方法均和CE聯用並且大部分實現商品化。使用CE時應該根據所分析物質的特點,選擇相應分離模式和檢測器,以揚長避短,得到最佳分析效果。
毛細管電泳儀的主要部件和其性能要求如下。(1)毛細管用彈性石英毛細管,內徑50μm和75μm兩種使用較多(毛細管電色譜有時用內徑再大些的毛細管)。細內徑分離效果好,且焦耳熱小,允許施加較高電壓,但若采用柱上檢測因光程較短檢測限比較粗內徑管要差。毛細管長度稱為總長度,根據分離度的要求,可選用20~100cm長度,進樣端至檢測器間的長度稱為有效長度。毛細管常盤放在管架上控制在壹定溫度下操作,以控制焦耳熱,操作緩沖液的黏度和電導度,對測定的重復性很重要。
(2)直流高壓電源采用0~30kV(或相近)可調節直流電源,可供應約300μA電流,具有穩壓和穩流兩種方式可供選擇。
(3)電極和電極槽兩個電極槽裏放入操作緩沖液,分別插入毛細管的進口端與出口端以及鉑電極,鉑電極接至直流高壓電源,正負極可切換。多種型號的儀器將樣品瓶同時用做電極槽。
(4)沖洗進樣系統每次進樣之前毛細管要用不同溶液沖洗,選用自動沖洗進樣儀器較為方便。進樣方法有壓力(加壓)進樣、負壓(減壓)進樣、虹吸進樣和電動(電遷移)進樣等。進樣時通過控制壓力或電壓及時間來控制進樣量。
(5)檢測系統紫外-可見光分光檢測、激光誘導熒光檢測、電化學檢測和質譜檢測均可用作毛細管電泳的檢測器。其中以紫外-可見光分光光度檢測器應用最廣,包括單波長、程序波長和二極管陣列檢測器。將毛細管接近出口端的外層聚合物剝去約2mm壹段,使石英管壁裸露,毛細管兩側各放置壹個石英聚光球,使光源聚焦在毛細管上,透過毛細管到達光電池。對無光吸收(或熒光)的溶質的檢測,還可采用間接測定法,即在操作緩沖液中加入對光有吸收(或熒光)的添加劑,在溶質到達檢測窗口時出現反方向的峰。
(6)數據處理系統與壹般色譜數據處理系統基本相同。