高效毛細(xì)管膠束電泳色譜儀（MECC）是在緩沖液中加入濃度高于膠束臨界濃度的表面活性劑，膠束相在分離中起到準(zhǔn)固定相的作用，是電泳技術(shù)與色譜技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

一、工作原理：

MECC中，把離子型表面活性劑（如十二烷基硫酸鈉）加入緩沖液，當(dāng)其濃度超過臨界濃度后形成有一疏水內(nèi)核、外部帶負(fù)電的膠束。雖然膠束帶負(fù)電，但電滲流速度仍大于膠束的遷移速度，故膠束將慢速向負(fù)極移動。中性粒子按其疏水性不同，在緩沖液（流動相）和膠束（準(zhǔn)固定相）之間分配。疏水性強、親水性弱的粒子分配到膠束中的多，分配到緩沖液中的少。反之，親水性強、疏水性弱的粒子分配到膠束中的少，分配到緩沖液中的多。當(dāng)粒子進(jìn)入膠束時，以膠束的速度慢速遷移。當(dāng)粒子進(jìn)入緩沖液時，以電滲流速度快速遷移。粒子的分配系數(shù)越大，在電泳柱中的遷移速度越慢，從而使疏水性稍有差別的中性物質(zhì)在電泳中得以分離。

二、膠束的形成和特性：

1、表面活性劑：

表面活性劑由親水基和疏水基組成。疏水基為直鏈和支鏈烷烴，親水基由陽離子、陰離子和兩性離子基團(tuán)組成。

膠束具有團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，疏水性的鏈端向里，帶電荷的親水端朝向緩沖液，具有增溶作用。

2、臨界膠束濃度：

臨界膠束濃度是指表面活性劑開始聚集形成膠束時的濃度。

不同表面活性劑的臨界膠束濃度不同，形成的膠束形態(tài)不同。疏水基通過分子疏水相互作用締合在一起，而親水基朝向水相，自發(fā)形成膠束（體系自由能最低）。根據(jù)濃度不同，形成球形、棒狀和星形等。

3、聚集數(shù)：

聚集數(shù)是指形成一個膠束離子所需的分子數(shù)。聚集數(shù)一般為40～140個。

表面活性劑濃度大于臨界膠束濃度時，單體和膠束動態(tài)平衡。在一定范圍內(nèi)，隨著濃度的增加，單體的濃度和膠束的大小（聚集數(shù)）基本不變，但膠束的數(shù)量增加。

三、對膠束相的要求：

膠束相為表面活性劑，在MECC分離過程起著重要作用。

1、膠束粘度小，不影響電滲流和分離度。

2、水溶性好。

3、形成的膠束必須是均勻、透明的溶液，紫外吸收背景越低越好。

4、臨界膠束濃度不宜太高，不增大電流。

5、膠束不與樣品發(fā)生破壞性作用。

6、膠束具有足夠的穩(wěn)定性，與溶質(zhì)的締合速度快，減小峰展寬。

7、經(jīng)濟(jì)易得。

四、常用表面活性劑：

常用表面活性劑有陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和手性表面活性劑等。

1、陰離子表面活性劑：

（1）表面活性劑：十二烷基硫酸鈉（SDS）

臨界濃度：8.1×10ˉ³mol/L

（2）表面活性劑：十四烷基硫酸鈉（STS）

臨界濃度：2.1×10ˉ³mol/L

（3）表面活性劑：N－月桂酰－N－甲基牛磺酸鈉（LMT）

臨界濃度：8.7×10ˉ³mol/L

（4）表面活性劑：聚氧乙烯醚基十二烷基硫酸鈉

臨界濃度：2.8×10ˉ³mol/L

2、陽離子表面活性劑：

（1）表面活性劑：十二烷基三甲基氯化銨（DTAC）

臨界濃度：1.6×10ˉ²mol/L

（2）表面活性劑：十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）

臨界濃度：1.5×10ˉ²mol/L

（3）表面活性劑：十四烷基三甲基溴化銨（TTAB）

臨界濃度：3.5×10ˉ³mol/L

（4）表面活性劑：十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）

臨界濃度：9.2×10ˉ⁴mol/L

3、兩性離子表面活性劑：

表面活性劑：N－十二酰基－L－氨酸鈉（SDVal）

臨界濃度：5.7×10ˉ³mol/L

4、手性表面活性劑：

表面活性劑：膽酸鹽

臨界濃度：1.4×10ˉ²mol/L

五、表面活性劑的選擇方法：

1、碳鏈較短的陰離子表面活性劑為優(yōu)先選擇對象。SDS易得，紫外吸收低，最為常用。如經(jīng)濃度、緩沖液和pH優(yōu)化后分離仍不佳，可換具有不同碳鏈長度和結(jié)構(gòu)的其它陰離子表面活性劑。若結(jié)果仍不佳，應(yīng)考慮使用陽離子或兩性表面活性劑。

2、陽離子表面活性劑可能會改變電滲流方向。

3、膠束修飾。

（1）添加重金屬離子可改變膠束表面的電荷數(shù)量。

（2）使用混合表面活性劑可調(diào)節(jié)分離度和峰分布。

（3）加入另一種膠束如多相體系（水－膠束－環(huán)糊精），利用多種作用改善分離。

六、MECC中控制選擇性的方法：

使用不同的表面活性劑。

1、SDS可用于大多數(shù)中性溶質(zhì)的分離。

2、強疏水性溶質(zhì)可選用極性強的膠束（如膽酸鹽）。

3、對易被管壁吸附的大分子溶質(zhì)可選用陽離子膠束。

4、分離離子型溶質(zhì)時，要選擇與溶質(zhì)電荷相反的膠束，才能相互作用進(jìn)入膠束。

七、特點：

1、優(yōu)點：

（1）最大優(yōu)點是使CE在分離離子型化合物的同時可進(jìn)行中性物質(zhì)的分離。

（2）增加對弱極性物質(zhì)的分離度。

（3）分離效率極高，可達(dá)5萬～50萬TP/m。分離速度快，一般為20min左右。

1）電滲流的扁平流型大大減小了徑向速度梯度。

2）小內(nèi)徑毛細(xì)管的散熱效率極高。

3）膠束為動態(tài)結(jié)構(gòu)，溶質(zhì)進(jìn)出方便迅速。

2、缺點：

（1）穩(wěn)定性不佳，達(dá)到好的重復(fù)性比較困難。

（2）對樣品分子大小有限制，要求分子量小于5000（CZE沒有此限制）。

八、應(yīng)用：

在各個領(lǐng)域顯示了廣泛的應(yīng)用前景。

在中藥、天然產(chǎn)物和農(nóng)藥分析中經(jīng)常使用。

   

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