胶束电动色谱 (MEKC) 是 Shigeru Terabe 于 1984 年推出的一种毛细管电泳 (CE) 模式，它将 CE 的分离能力扩展到中性分析物。在 MEKC 中，以高于临界胶束浓度 (CMC) 的浓度添加到运行缓冲液中的表面活性剂分子会自组装成充当伪固定相的胶束。分析物分离是由于溶质在水性缓冲液（流动相）和胶束疏水内部（准固定相）之间的差异分配，以及带电胶束在施加电场下的差异迁移而产生的。 MEKC 弥补了传统电泳（需要带电分析物）和色谱（依赖于相之间的差异分配）之间的差距。

胶束溶解和分配原理

表面活性剂是含有亲水头基和疏水尾部的两亲性分子。在浓度高于 CMC 的水溶液中，表面活性剂单体聚集形成胶束，其疏水尾部朝向内部，亲水头部朝向水性缓冲液。对于 MEKC 中最常见的表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS)，CMC 在水中约为 8 mM，每个胶束包含约 60 至 70 个单体。中性分析物根据其疏水性在水相和胶束假相之间分配：疏水性溶质被胶束更强地保留并以与胶束相同的速度迁移，而亲水性溶质在水相中花费更多时间并随着本体电渗流迁移。带电分析物会经历额外的电泳迁移率成分，影响其整体迁移行为。

伪稳态相

MEKC 中的假静止相在物理上不是固定的，而是以由胶束的电泳迁移率和电渗流 (EOF) 确定的速度移动。阴离子表面活性剂（例如 SDS）向阳极迁移，但在典型的 CE 条件下，向阴极的 EOF 更强，导致胶束以与总体流相同的方向迁移，但速度降低。这在最快的分析物（不与胶束相互作用并与 EOF 一起迁移的分析物）和最慢的分析物（完全被胶束保留的分析物）之间创建了一个迁移窗口。所有中性分析物都在此窗口内洗脱，称为洗脱范围。洗脱范围的宽度由胶束与EOF的迁移时间比决定，是影响分辨率的关键参数。除 SDS 以外的表面活性剂，包括阳离子表面活性剂（如十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)）、非离子表面活性剂（如 Brij-35）和胆汁盐（如胆酸钠），可用于改变特定应用的选择性。

MEKC 中的分辨率和效率

MEKC 中的分离度由三个因素决定：分离效率（塔板数）、选择性（两种分析物之间保留因子的相对差异）以及洗脱范围的宽度。 MEKC 中的塔板数与 CZE 类似，通常为每米 100,000 至 300,000 个塔板，因为 EOF 的塞状流动剖面最大限度地减少了谱带展宽。通过改变表面活性剂的类型和浓度、向缓冲液中添加有机改性剂（例如甲醇或乙腈）或将环糊精、尿素或离子对试剂掺入分离介质中来控制选择性。当胶束迁移速度与 EOF 速度显着不同时，洗脱范围会扩大，这可以通过调整缓冲液 pH、离子强度或毛细管壁化学来实现。 MEKC 中分辨率的优化涉及平衡这些参数，以在合理的分析时间内实现所有目标分析物的充分分离。

操作参数和方法开发

表面活性剂类型和浓度的选择是 MEKC 方法开发中的主要变量。浓度为 20 至 100 mM 的 SDS 是默认起点，因为它成本低、紫外线吸光度低且特性良好。缓冲液 pH 控制酸性或碱性分析物的 EOF 和电离状态，pH 7 至 9 是基于 SDS 的分离的最常见范围。添加 5% 至 30% 的有机溶剂，例如甲醇、乙腈和 2-丙醇，以减少高疏水性分析物的保留并改变选择性。温度控制至关重要，因为 CMC、胶束尺寸和缓冲液粘度都会随温度而变化。电压通常设置在 15 至 30 kV 之间，较高的电压可提供更快的分离，但会增加焦耳热。样品注射是通过流体动力学进行的，以避免在胶束存在的情况下电动注射引入的偏差。

MEKC 的应用

MEKC广泛应用于药物分析中测定药物纯度、含量均匀性和稳定性，特别是对于CZE难以分离的中性或弱电离药物。在食品和饮料行业，MEKC 用于分析复杂基质中的防腐剂、抗氧化剂、甜味剂和咖啡因。环境应用包括测定水和土壤样品中的多环芳烃 (PAH)、农药和酚类。在临床和生物医学分析中，MEKC 已用于定量生物体液中的类固醇、胆汁酸、卟啉和维生素。该技术还用于分析天然产物，包括植物提取物中的类黄酮、生物碱和香豆素。 MEKC 与通过电喷雾电离的质谱检测 (MEKC-MS) 相结合，扩展了其对未知化合物的鉴定和结构表征的适用性，需要使用与 MS 检测兼容的挥发性表面活性剂和缓冲液。