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毛细管电泳技术由于具有快速、高效、样品和试剂用量少运行成本低、分离分析对象范围广、仪器操作简单方便等优点而备受分析工作者亲睐，也是目前分析化学领域研究的前沿。经过几十年的发展，毛细管电泳技术已成为从小分子到多肽、核酸、蛋白质等生物大分子的有效分离工具。然而在运行过程中对一些阴、阳离子化合物的分离，毛细管电泳又存在着一些固有的缺陷。为了克服这些缺陷，对毛细管内壁进行涂层改性是一种有效的方法。研发高效的涂层材料以及简单有效的涂层技术一直是毛细管电泳研究中的热点问题之一。
离子液体在分离分析领域已经得到广泛研究，近年来聚合离子液体逐渐成为研究热点。聚合离子液体是由离子液体单体聚合而成的具有独特理化性质的新型材料，综合了离子液体和大分子的特性，在各领域已经显示出巨大的潜力和应用前景。在色谱分析领域，目前聚合离子液体已在气相色谱固定相和固相微萃取方面显现出了巨大的优势。但是在毛细管电泳领域，聚合离子液体的应用还未见报道。本论文在深入调研相关文献的基础上，分析了目前毛细管电泳在阴、阳离子化合物（主要是碱性蛋白质）分离存在的问题及解决方案，基于聚合离子液体本身的优越性，首次将聚合离子液体引入毛细管电泳领域，将其分别用作共价键合涂层、动态涂层以及物理吸附涂层材料，建立基于聚合离子液体的各种毛细管涂层技术，制备出新型毛细管电泳涂层柱并对其性能进行了研究。主要研究内容包括：
1．利用带有不同功能基团的硅烷化引发剂对熔融石英毛细管内表面进行共价键合，再以含有离子液体主体结构的烯基咪唑为单体，采用表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）技术对内表面硅烷化了的毛细管电泳柱进行聚合修饰，获得新型共价键合毛细管电泳柱。该柱有效地控制了电渗流的大小和方向，并且可通过改变背景电解质的pH值实现电渗流方向的反转，有效改善了有机、无机阴离子和碱性蛋白质的毛细管电泳分离效果。
2．以1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐(VBIm-Br)为单体，采用传统的自由基聚合技术合成了聚1一乙烯基3-丁基咪唑溴盐(PVBIm-Br)聚合离子液体，并首次将该聚合离子液体引入毛细管电泳领域，用作动态涂层改性剂，成功地实现了对毛细管内壁的改性，产生了稳定且重复的反转电渗流，建立了Co-electroosmotic flow(Co-EOF)电泳模式。将这种Co-EOF电泳模式运用到8种芳香酸化合物的毛细管电泳分离。在最佳条件下，实现了3.5min内8种芳香酸的高效分离，且迁移时间的重复性很好。该方法还可以用于常用外用药物复方水杨酸苯甲酸抹剂的有效成分的快速高效分离以及定性定量分析。
3．将PVBIm-Br用作毛细管电泳背景电解质添加剂，可以使得毛细管内表面带上正电荷，产生反转电渗流，通过库仑斥力作用可以有效地抑制碱性蛋白质的吸附。研究结果表明该方法成功解决了毛细管电泳分离碱性蛋白等阳离子化合物的吸附问题。在最佳条件下，实现了对四种常见的碱性蛋白高效可重复分离。这说明了聚合离子液体能够有效地掩蔽毛细管内表面的硅羟基，消除碱性蛋白质的吸附。
4．通过静态吸附作用，制备了PVBIm-Br涂层毛细管电泳柱。在背景电解质不包含聚合离子液体的情况下能够有效控制电渗流，改变毛细管内表面电荷的性质，产生反转电渗流，成功地实现了各种类型的阴离子化合物的快速高效分离，解决了碱性蛋白质的吸附问题。该聚合离子液体涂层柱还可以用于葡萄汁中的常见有机酸添加剂的快速高效分离。
所取得的成果对聚合离子液体在毛细管电泳中的研究和涂层毛细管电泳柱的发展和进步起到了一定的促进作用。将聚合离子液体引入毛细管电泳领域既促进了毛细管电泳的发展，也扩大了离子液体在毛细管电泳中的应用。