2.4 毛細管電泳簡介
2.4.2 毛細管電泳的裝置
毛細管電泳儀器裝置的基本組成如圖 2.7 所示。包含毛細管、一對緩衝
溶液瓶、高壓電源供應器、偵測系統以及數據處理系統。操作時樣品由毛 細管一端注入，後將毛細管兩端分別置於緩衝溶液中，再藉由電極將 1–30 kV 直流電導入緩衝溶液形成外加電場，以進行分離(Landers, 1997)。
2.4.2.1
進樣方式毛細管電泳的進樣方式可分為兩種((Landers, 1997) :
( 1 ) 電動進樣( electrokinetic injection )
電動進樣是將分析樣品置於毛細管進樣端，施加高電壓一段 時間使分析物因本身電泳動與電滲流而進入毛細管。此種方式會 受到分析物自身所帶電荷程度的影響；分析物若帶電荷過大有可 能極易或極不易進入毛細管內。
圖 2.7 毛細管電泳系統基本組成
Figure 2.7 Basic components of a CE system
(Frazier et al., 2000)
( 2 ) 流動進樣 ( hydrodynamic injection )
流動進樣可分為壓力進樣、真空進樣與重力進樣。壓力進樣 與真空進樣類似，只是施加壓力的位置不同。壓力進樣是在毛細 管進樣端外加氣壓，真空進樣是在出口端抽真空將高壓端樣品吸 入管內。重力進樣是將分析物抬高 5–10 cm 數秒，利用虹吸效應 將分析物送進毛細管內。
2.4.2.2
偵測方式毛細管電泳的檢測特色是直接地在毛細管上，進行高效率線 上(on-line)偵測，由於屬於液相的分離模式，許多在高效能液相層 析使用的偵測器，均可適用在毛細管電泳中，表 2.2 列出常見的 偵測方法以及它們的偵測極限和優缺點。常見之毛細管電泳偵測 方式有：( 1 ) 光學法；( 2 ) 質譜法；( 3 ) 電化學法。其中以光學 法最為廣泛應用，包括紫外-可見光 ( UV-VIS ) 吸收偵測、螢光 偵測等方式，而又以紫外-可見光吸收偵測法較普遍被利用。由於 考慮焦耳熱效應，毛細管電泳必須使用內徑極小的管柱，此舉雖 然有所需樣品量極小的優點，但相對地，反因受限於進樣量以及 偵測光徑過短等等的因素，造成偵測極限明顯降低。因此，克服 使用極細分離管柱造成在偵測上的弱點，發展出高靈敏度，且無 損解析度的偵測方法，是毛細管電泳成為優良分析儀器的重要關 鍵。
表 2.2 毛細管電泳偵測器的偵測極限
Table 2.2 The detection limit of capillary electrophoresis detectors
偵測方法 質量偵測極限
(mol)
濃度偵測極限
(M)
優缺點光學法
直接紫外光可見光法 10-12–10-16 10-5–10-6 普遍性高，可線上光譜掃 瞄
間接紫外光可見光法 比直接法小 10–100 倍 普遍性高，靈敏度較差
螢光法 10-15–10-17 10-7–10-9 靈敏度高，但樣品常需衍 生化
雷射誘導發螢光法 10-16–10-20 10-14–10-16 靈敏度極高，但樣品常需 衍生化
電化學法
安培法 10-18–10-19 10-10–10-11 靈敏極高，僅限電活性樣 品
電導度法 10-15–10-16 10-7–10-8 靈敏高，但需毛細管特殊 處理
質譜法 10-16–10-17 10-8–10-9 靈敏高，可提供結構性訊 息，但偵測界面複雜