毛细管等速电泳 (CITP) 是一种专门的电泳分离技术，采用由先导电解质 (LE) 和终止电解质 (TE) 组成的不连续缓冲系统，将带电分析物聚焦到清晰的连续区域。所有分析物区域均以相同的速度迁移，该速度由主导离子决定，这种情况称为等速泳动状态。 CITP 提供了在下游分析之前进行样品浓缩、纯化和预浓缩的独特功能，对于从稀释样品中痕量富集离子分析物特别有价值。与区域电泳不同，在区域电泳中，分析物会分离成离散的区域，并随着时间的推移而变宽，而等速电泳则在整个分离过程中压缩并保持狭窄的区域，从而产生较高的局部分析物浓度，从而提高检测灵敏度。

不连续缓冲系统

等速电泳的基本要求是使用两种缓冲系统，它们具有共同的抗衡离子，但有效迁移率不同。主导电解质包含系统中所有离子种类中有效迁移率最高的离子，而终止电解质包含有效迁移率最低的离子。将样品引入这两种电解质之间。当施加电场时，前导离子移动最快并建立整个系统的迁移速度。具有中等迁移率的离子在前导区和终止区之间按照迁移率递减的顺序排列。然后，所有区域在主导离子的控制下以相同的速度迁移，并保持彼此无间隙接触。每种分析物的浓度根据 Kohlrausch 调节函数自动调节，该函数表明在稳态条件下每个区域内浓度和迁移率的乘积是恒定的。

聚焦机制和区域锐化

自锐效应是等速电泳的决定性特征。如果分析物离子扩散到电场不同的邻近区域，它会受到一个力使其返回到自己的区域。误入较高场强区域的离子会加速，直到重新进入正确的区域，而进入较低场强区域的离子则会减速。这种动态聚焦抵消了扩散并产生异常清晰的区域边界。每个区域内分析物的浓度由前导离子的浓度和迁移率决定，而不是由初始样品浓度决定。这种独特的特性使 CITP 能够将分析物浓缩 100 至 1000 倍或更多，使其成为痕量分析的强大工具。

仪器和实际考虑

CITP 可以在用于其他分离模式的相同毛细管电泳仪器中进行，前提是系统可以适应不连续缓冲液配置。熔融石英毛细管中充满先导电解质，然后注入样品，然后在入口储液器处引入终止电解质。恒流电源通常优于恒压操作，因为电流在分离过程中保持稳定，而电压随着不同电导率的区域通过毛细管而变化。通常使用电导率检测器（响应区域电导率的变化）或位于毛细管出口的紫外-可见吸收检测器进行检测。稳定、可重复区域的形成需要仔细选择前导和终止电解质成分，包括抗衡离子、pH 值的选择以及添加络合剂或有机溶剂以调节选择性。

与毛细管区带电泳耦合

CITP 最重要的应用之一是作为[毛细管区带电泳](/guides/capillary-zone- electrophoresis) (CZE) 之前的在线预浓缩步骤。在耦合 CITP-CZE 配置中，毛细管的第一段用于大体积样品的等速电泳聚焦，而第二段对聚焦的分析物条带进行区带电泳分离。电导率或电压开关用于将堆叠区域从 CITP 阶段转移到 CZE 阶段。与传统的 CZE 注射相比，这种方法可以将检测灵敏度提高两到三个数量级，从而能够检测纳摩尔范围内浓度的痕量成分。联用的 CITP-CZE 技术已应用于肽、蛋白质、核苷酸、药物杂质、环境污染物和食品添加剂的分析。

在生物分析中的应用

CITP 在生物分析领域广泛用于复杂生物样品的预浓缩和净化。在蛋白质组学中，CITP 用于浓缩稀释的蛋白质消化物并去除会干扰质谱检测的高丰度盐和缓冲液。该技术已与毛细管电泳-质谱 (CE-MS) 工作流程集成，以改进低丰度肽和翻译后修饰的检测。在临床化学中，CITP用于测定尿液中的有机酸、监测血浆中的药物代谢物以及筛查先天性代谢缺陷。 CITP 能够在不损失分辨率的情况下处理大量进样量，因此特别适合复杂基质中目标分析物以痕量水平存在的样品。

当前趋势和未来方向

CITP 的最新发展包括微流控芯片的小型化，其中等速电泳聚焦用于将分析物集中在微通道网络中，以便与芯片实验室设备集成。电解质设计的进步，包括使用两性离子缓冲液和非水溶剂系统，扩大了可进行等速电泳分析的分析物范围。等速电泳过程的计算模型现在可以合理优化缓冲液成分和分离条件。 CITP 作为更广泛的毛细管电泳工具包中的补充技术不断发展，因其独特的浓缩能力以及处理环境监测、食品安全、药物开发和临床诊断中遇到的挑战性样品基质的能力而受到重视。