毛細管電泳(capillary electrophoresis,CE)是 80 年代初發展起來的一種基于待分離物組份間淌度和分配行為差異而實現分離的電泳新技術。具有快速、高效、分辨率高、重復性好、易于自動化等優點。質譜分析技術(MS)是通過對樣品離子的質量和強度的測定進行定量和結構分析的一種分析方法。具有分析靈敏度高、速度快等優點。這兩種技術的聯用 (CE/ MS)綜合二者優點成為分析生物大分子物質的有力工具。本文對近年來 CE/ MS中的接口及樣品預濃縮技術作一綜述。
1 儀器結構
任何一種類型質譜儀諸如傅立葉變換離子回旋加速共振質譜(FT-ICR) 、飛行時間質譜、離子陷阱質譜和三級四極桿質譜等均可與 CE聯用,但四極桿質譜與 CE 聯用最常見。在各種 CE與質譜聯用中,區帶毛細管電泳(CZE) 最常用。其它如毛細管等電聚焦電泳、膠束電動毛細管色譜、毛細管凝膠電泳、毛細管等速電泳等應用較少。電子噴霧離子化 (Electro-sprayIonization, ESl) 是質譜首選的離子源。其理由有二 : ESI 可用于檢測多種高質量的帶電分子;其次,從 CE 分離出來的分子經過接口可以直接進入質譜儀。
2 接口技術
CE末端接口是影響整個檢測的一個關鍵因素,所有 CE/ESI-MS 接口的目標都是為了獲得穩定的霧流 (Spray-Current)和高效的離子化。由于 CE需要較高離子強度、揮發性低的緩沖液,而 ESI需要相對較低的鹽濃度才能獲得好的霧化及離子化。因此接口技術必須優化,使其盡可能提供好的電子接觸,同時盡量減少對 CE分離效率的影響。此外,對于每一種接口應選擇相應的緩沖液。CE/ ESI-MS 接口共有三種類型:同軸液體鞘流(Coaxial Liquid Sheath Flow) 、無鞘接口、液體連接。
2.1 同軸液體鞘流 此種類型接口是最常見的連接 CE 與ESI-MS 的方法。該接口是一個同心的不銹鋼毛細管套在電泳毛細管末端,鞘內充有鞘液。再在此不銹鋼套外再套一個同心的鋼套,鞘內通鞘氣。鞘液與毛細管電泳緩沖液液體在尖端混合,同時被鞘氣霧化。鞘液流量通常為每分鐘納升至數微升之間,但卻顯著高于 CE 流速。由于鞘液的稀釋作用,霧流穩定性得到改善。理想的鞘液緩沖液鹽濃度應在高分離 (高鹽濃度)和高霧化(低鹽濃度)間優化。由于鞘液在霧化過程中也完全蒸發,鞘液的稀釋并不顯著降低檢測靈敏度。但混合液體的體積應盡可能小,以避免譜帶展寬。