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學習重點 中性化合物沒有電泳遷移率，一般毛細管區帶電泳（CZE）難以分離；應選用膠束電動層析法（MEKC），在緩衝液中加入界面活性劑（典型為 SDS）形成膠束。 MEKC 的分離依據是中性分子在水相與膠束（偽固定相）之間的分配差異。 在裸矽毛細管、偏鹼性緩衝液、正電壓及 SDS 陰離子膠束條件下，log P 越小（越親水）越早到達，log P 越大（越疏水）越晚到達。 等速電泳（ITP）以遷移率不同的前導電解質與終止電解質夾住樣品，形成不連續緩衝系統。穩態時各區帶以相同速度移動；一次只能分離同電性離子，且不需要電滲透流。 能區分 CZE、MEKC、毛細管等電聚焦（CIEF）、毛細管等速電泳（CITP）的分離依據與適用對象。 核心觀念 一、中性化合物為何需要 MEKC？ CZE 依待測離子的電泳遷移率差異分離。中性化合物不帶電，沒有電泳遷移率。在有電滲透流（EOF）的系統中，所有中性分子都隨 EOF 以相同速度移動，同時到達偵測器，因此單純改變緩衝液種類或 pH 無法分開中性分子。 MEKC 在背景電解質中加入界面活性劑，例如十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulphate，SDS），使其形成膠束。膠束內部是疏水環境，作用如同層析中的偽固定相（pseudo-stationary phase）。中性分子在水相與膠束之間反覆分配，各分子進入膠束的程度不同，平均遷移速度就不同，因而得以分離。 所以，凡是遇到中性類固醇混合物，或結構上沒有可解離基團的中性有機分子，考題答案都指向 MEKC，也就是含 SDS 的緩衝液條件。要注意的是，分離來自分配差異，不是 SDS 把中性分子變成帶電分子。 二、各種分離條件的判斷 條件作用能否分離中性類固醇 單純磷酸或硼酸緩衝液（只改 pH 或濃度）提供背景電解質、控制 pH 與 EOF不能，中性分子會一起隨 EOF 流出 緩衝液加 SDS形成陰離子膠束，建立偽固定相最適合（MEKC） 緩衝液加 β-環糊精以包合作用改變選擇性，常用於對掌性分離不是分離中性物質的標準答案 緩衝液加甲醇有機修飾劑，可調整 EOF 與溶劑性質本身不能提供分配相，不能單獨分離 作答時抓住一個原則：選項中有 SDS（界面活性劑）的就是 MEKC 條件。緩衝液是磷酸鹽或硼酸鹽、pH 是 7.5 或 8.0，都不是判斷重點。 三、MEKC 中中性化合物的遷移順序 在裸矽毛細管、偏鹼性（例如 pH 8）背景電解質及正電壓模式下，管壁矽醇基解離帶負電，產生朝向陰極（偵測端）的強 EOF。SDS 膠束帶負電，自身電泳方向朝向陽極，與 EOF 相反。由於 EOF 較強，膠束仍被淨帶往陰極，但速度比水相（EOF）慢。 因此：越親水的中性分子越常待在水相，速度接近 EOF，越早到達；越疏水的中性分子越常停留在較慢的膠束內，越晚到達。 性質較親水的中性分子較疏水的中性分子 log P較小較大 分配傾向偏向水相偏向膠束 SDS-MEKC 遷移較快、較早到達較慢、較晚到達 例如三個中性化合物的 log P 分別為 0.5、1.5、3.0，遷移由快到慢為 log P 0.5 → 1.5 → 3.0。換句話說，遷移順序與 log P 由小到大一致。 四、等速電泳（ITP）的原理與特性 ITP 使用不連續的緩衝（電解質）系統，而不是勻相緩衝液。樣品夾在兩種電解質之間： 前導電解質（leading electrolyte）：所含離子遷移率最高，跑在最前面。 終止電解質（terminating electrolyte）：所含離子遷移率最低，跟在最後面。 樣品離子：遷移率介於兩者之間，依遷移率大小排成相鄰且界線分明的區帶。 所以 ITP 的系統含有移動速度（遷移率）不同的電解質群。達到穩態後，各區帶的局部電場強度不同：遷移率低的區帶電場較高。依 v＝μE，各區帶最後以相同速度前進，這就是「等速」名稱的由來。 ITP 其他特性： 一次只能分離同電性的離子，即全部陽離子或全部陰離子，不能同時分離陽離子及陰離子。 分區靠電泳機制建立，不需要 EOF。實務上常抑制 EOF。 具有濃縮效果，常用於樣品前濃縮（stacking）。 五、毛細管電泳模式比較 模式分離依據適用對象與辨識點 毛細管區帶電泳（CZE）電荷與質量比（電泳遷移率）差異帶電物質；勻相緩衝液；無法分離中性物質 膠束電動層析（MEKC）水相與膠束間的分配差異中性物質；加入 SDS 等界面活性劑 毛細管等電聚焦（CIEF）等電點（pI）差異兩性物質，如蛋白質、胜肽；需 pH 梯度（兩性電解質） 毛細管等速電泳（CITP）同號離子的遷移率差異前導、樣品、終止依序成區；不連續緩衝；穩態等速 題目若給出待測物結構圖，先判斷分子有沒有可解離的酸鹼基團。三個待測物若都是中性分子（例如類固醇、無酸鹼官能基的芳香化合物），最適合的模式就是 MEKC。 常考陷阱 「中性類固醇用一般磷酸或硼酸緩衝液，調整 pH 即可分離」：錯。中性分子不帶電，改 pH 無法產生遷移率差異，必須加入 SDS 形成膠束。 「加甲醇或 β-環糊精是分離中性類固醇的最佳條件」：甲醇只是有機修飾劑；β-環糊精主要用於包合或對掌性選擇。分離中性物質的標準答案是含 SDS 的 MEKC。 「MEKC 中越疏水跑得越快」：錯。越疏水越偏好移動較慢的 SDS 膠束，越晚到達。log P 大的最慢。 「SDS 膠束的電泳方向與 EOF 相同」：錯。陰離子膠束的電泳方向朝陽極，與 EOF 相反，只是被較強的 EOF 淨帶往陰極。 「中性物質可用 CZE、CIEF 或 CITP 分析」：這三種模式都依賴待測物帶電或具有等電點，中性分子應選 MEKC。 「ITP 需要 EOF」：錯，ITP 不需 EOF。 「ITP 使用勻相緩衝溶液」：錯，ITP 使用前導與終止電解質組成的不連續緩衝系統。勻相緩衝液是 CZE 的特徵。 「ITP 能同時分離陽離子及陰離子」：錯，一次只能分離同電性離子。 「等速代表所有離子遷移率相同」：錯。遷移率不同，是靠各區帶不同的局部電場補償，才達到相同速度。 記憶口訣 MEKC：中性加 SDS，親水先到、疏水殿後（log P 小先出）。前提是 EOF 朝陰極，SDS 膠束被 EOF 拖著走但走得較慢。 ITP：前快後慢夾樣品，不連續、同電性、免 EOF，最後大家一樣快。「前快後慢」指前導與終止電解質的遷移率不同；「一樣快」指穩態時各區帶等速移動。