高效毛细管电泳仪工作注意事项

高效毛细管电泳仪工作注意事项

作为一名在仪器行业摸爬滚打多年的内容编辑，深知实验室设备操作的严谨性与细节决定成败。毛细管电泳（CE）作为一种高分离效率的分析技术，其工作时的注意事项更是直接关系到实验结果的准确性、仪器的使用寿命以及操作人员的安全。本文将结合实际经验，为大家梳理高效毛细管电泳仪在日常工作中的关键注意事项，力求为大家提供一份干货满满的参考。

一、 样品制备与处理的精细化

毛细管电泳对样品纯度和浓度要求极高，微量杂质都可能导致峰形展宽、分离度下降甚至仪器故障。

• 样品浓度控制： 目标分析物的浓度通常控制在 10⁻³ - 10⁻⁷ mol/L 范围内。过高浓度易引起焦耳热效应，影响分离度，甚至烧毁毛细管；过低浓度则可能导致信号信噪比过低。实际操作中，可根据目标物紫外吸收系数和检测器灵敏度，通过梯度稀释法精确定量。
• 缓冲液选择与配制： 缓冲液的 pH 值、离子强度及添加剂（如有机溶剂、表面活性剂）对分离机制有决定性影响。务必使用高纯度试剂，严格按照配方比例精确称量，并充分溶解。常用的 pH 范围在 2-10 之间，离子强度通常为 20-50 mmol/L。例如，在分离氨基酸时，pH 2.5 的柠檬酸缓冲液配合 5% 乙醇添加剂，可有效改善分离效果，分离度可达 R > 1.5。
• 杂质去除： 样品中可能存在的蛋白质、脂类等大分子杂质，可通过超滤、固相萃取（SPE）或有机溶剂沉淀等方法预先去除。过滤是必不可少的步骤，使用 0.22 µm 或 0.45 µm 的滤膜对样品和缓冲液进行过滤，可有效防止微粒堵塞毛细管。

二、 毛细管的维护与活化

毛细管是 CE 分析的核心部件，其状态直接决定了分离性能。

• 选择合适的毛细管： 常用的有石英毛细管（裸露或表面修饰）和聚酰亚胺涂层毛细管。裸露石英毛细管表面带负电，适用于分离带正电的物质；表面修饰的毛细管（如手性固定相）则用于手性化合物的分离。聚酰亚胺涂层毛细管机械强度高，不易断裂。
• 日常清洗与活化： 每次实验结束后，使用去离子水冲洗毛细管，随后用 0.1 mol/L NaOH 溶液和 0.1 mol/L HCl 溶液交替冲洗，最后用去离子水充分冲洗。定期（如每周）使用特定活化剂（如硅烷化试剂）进行表面活化，可有效降低毛细管壁对分析物的吸附，改善峰形。例如，使用 0.5% - 1% 的硅烷化试剂溶液浸泡 30 分钟，再用去离子水冲洗，可显著改善分离度。
• 定期更换： 毛细管使用一段时间后，内壁会老化或被污染物污染，导致分离度下降。根据使用频率和样品性质，一般建议每 3-6 个月更换一次毛细管。

三、 仪器参数的优化与设置

高效毛细管电泳仪的操作参数对分离结果至关重要。

• 施加电压： 电压越高，迁移时间越短，但焦耳热效应也越明显。通常在 10-30 kV 范围内进行优化。高电压（如 25 kV）可缩短分析时间，但需配合低导电性缓冲液和高效的冷却系统。
• 检测波长： 根据样品紫外吸收特性选择合适的检测波长。若样品有多个发色团，可选择最大吸收波长以获得最佳灵敏度。
• 进样方式与时间： 常用的有液相进样（压力进样）和电进样。压力进样通过施加特定压力（如 50 mbar）和时间（如 10-30 s）控制进样量；电进样则通过反向电场使样品进入毛细管。精确控制进样量是保证重现性的关键，通常进样体积在 10-100 nL 之间。
• 温度控制： CE 分离对温度敏感，稳定的温度控制（通常为 20-30 °C）能显著提高结果的重现性。

四、 运行过程中的监控与异常处理

实时监控运行状态，及时发现并处理问题。

• 电流监测： CE 运行过程中，电流值应保持稳定。电流突然下降或上升，可能表明缓冲液浓度异常、毛细管堵塞或漏液。
• 峰形分析： 观察谱图中的峰形、峰高等关键信息。异常的峰形（如展宽、拖尾、出现“鬼峰”）提示可能存在样品制备问题、毛细管老化或进样量不准确。
• 异常处理： 若出现仪器报警或异常，首先检查连接管路是否牢固，缓冲液和样品是否充足，毛细管末端是否清洁。必要时，重新进行毛细管活化或更换。

五、 安全注意事项

• 高压防护： CE 仪器的运行电压较高，操作时务必确保仪器接地良好，避免直接接触电极。
• 化学品防护： 使用的缓冲液和清洗剂多为酸碱性，操作时应佩戴防护眼镜和手套。
• 废液处理： 实验产生的废液应按照实验室规定进行分类和处理。

总而言之，高效毛细管电泳仪的性能源于对每一个细节的把控。熟练掌握并严格遵守这些工作注意事项，定能助您在实验中事半功倍，取得可靠的研究成果。