高效毛細管電泳儀進樣技術

        高效毛細管電泳儀的毛細管內徑很小，對進樣技術要求很高，進樣區帶寬度約是毛細管柱長的1%～2%，不能引入顯著的區帶擴張，以確保系統的高效；樣品量必須＜100nL，否則易造成過載。進樣方式有電動進樣、壓力進樣和擴散進樣。

一、電動進樣（電遷移進樣）：

        毛細管洗凈后，用微量注射器注入緩沖液，然后將其兩端分別浸入兩個盛有緩沖液的儲瓶。電動進樣時，將含樣品溶液的儲瓶代替一端的緩沖液儲瓶，通過樣品溶液引入進樣電壓（為分離電壓的1/5～1/3），電路按一定時間周期接通，一般是幾秒鐘接通一次，使進入毛細管的樣品區帶變窄。然后斷電，將緩沖液儲瓶代替樣品溶液瓶，再通入高壓電，使電泳開始。為使電壓沿管線分布均勻，應使樣品溶液與緩沖液的電導率相近。

  1、進樣質量：

        當毛細管的進樣端浸入樣品溶液并加上電場E時，組分因電泳和電滲作用而進入毛細管內。在時間t內，進入毛細管的樣品質量Q為：

        Q =πr²（v_ep + v_eo）Ct

            = πr²（μ_ep + μ_eo）ECt

            = πr²（μ_ep + μ_eo）VCt/L

        式中：r為毛細管內徑，V為毛細管兩端的電壓，L為毛細管總長度，C為樣品濃度。

        電動進樣的控制參數是電場強度E和進樣時間t。其中E通常為1～10kV/60cm；t通常為1～10s，有時可達60s或更大。

  2、特點：

（1）優點：

    1）電動進樣對毛細管內的填充介質沒有限制，屬普適性進樣方法，可實現自動化操作。

    2）進樣裝置簡單。

    3）適用于荷電樣品進樣，特別適合粘度大的樣品。

    4）電動進樣是毛細管凝膠電泳的*進樣方式。因為在凝膠狀態下，壓力進樣和擴散進樣都很困難。

    5）可用于痕量富集。但樣品溶液的離子強度必須保持恒定，否則在該點的電壓會急劇變化。

（2）缺點：

        電動進樣對離子組分存在偏向，淌度大的離子比淌度小的離子的進樣量大，淌度大且與電滲流方向相反的離子可能進不去，而降低分析的準確性和可靠性。

二、壓力進樣（氣動進樣）：

        壓力進樣要求毛細管內的填充介質具有流動性，當毛細管兩端置于不同的壓力環境中時，管內溶液流動，將樣品引入。

  1、進樣動力：

        進樣動力有進樣端加壓（正壓）、出口端抽真空（負壓）和虹吸（重力）。

（1）進樣端加壓：

        采用壓縮空氣（鋼瓶氣）可實現正壓進樣，并可與毛細管清洗系統共用。多采用。

（2）出口端抽真空：

        負壓進樣要求控制設計特別精密，否則容易因泄露等原因出現不重復進樣。

（3）虹吸：

        調節進樣槽和出口槽之間的相對高度使之產生虹吸作用，將樣品引入。

  2、進樣質量：

        壓力進樣時，在時間t內，進入毛細管的樣品質量Q為：

        Q =（ΔP×πr⁴Ct）/（8ηL）

        式中：r為毛細管內徑，L為毛細管總長度，ΔP為管兩端的壓力差，C為樣品濃度，η為管內溶液粘度。

        電動進樣的控制參數是管兩端的壓力差ΔP和進樣時間t。其中ΔP通常為0～3450Pa；t通常為1～5s，有時可達60s或更大。

        利用重力進行虹吸進樣時，ΔP正比于毛細管進、出口液面的相對高度ΔH，進樣量也可由ΔH控制。

        ΔP = ρgΔH

        式中：ρ為緩沖液密度；g為重力加速度；ΔH通常為5～20cm，多取10cm，對應的t多為5～10s。

        ΔH大，進樣快速，但毛細管上下移動幅度大，不利于精確控制，也不利于儀器的設計。

  3、特點：

（1）優點：

    1）進樣量與組分的淌度無關，不存在電動進樣中的歧視效應。進樣量不受樣品基質的影響，應用廣泛。

    2）若嚴控樣品粘度和溫度，則進入毛細管的樣品質量恒定。

（2）缺點：

        壓力進樣選擇性差，樣品和背景同時被引入毛細管內，對后續分離可能產生影響。

三、擴散進樣：

        利用濃度差擴散原理，當將毛細管浸入樣品溶液時，樣品分子因在毛細管管口界面存在濃度差而向管內擴散。

  1、進樣質量：

        擴散進樣時，在時間t內，進入毛細管的樣品質量Q為：

        Q = 400CS（2Dt）^1/2

        式中：D為樣品分子的擴散系數，C為樣品濃度。

        擴散進樣動力是不可控制參數，進樣量僅由擴散時間t控制，t通常為10～60s。

        利用電動或壓力進樣系統，取E = 0或ΔP = 0（如果允許），可實現擴散進樣。

  2、特點：

（1）擴散進樣對毛細管內的填充介質沒有限制，屬普適性進樣方法。

（2）擴散進樣具有雙向性，在樣品分子進入毛細管的同時，區帶中的背景物質也向管外擴散，可得到畸變程度較小（與背景差別不大）的初始區帶，可抑制背景干擾，提高分辨率。擴散與遷移速度和方向無關，可抑制進樣偏向，提高定性和定量分析的可靠性。