毛细管电泳仪的分离过程是在缓冲液中进行，缓冲液的选择直接影响颗粒的迁移和分离。缓冲液的选择要求是在所选的pH范围内有较强缓冲能力，在检测波长处紫外吸收低，电泳淌度小。
可先用磷酸盐缓冲体系为选择基础，初步确定pH范围后，再进一步选出更好的pH和缓冲试剂。磷酸盐是毛细管电泳中常用的缓冲液体系之一，它的紫外吸收低，pH缓冲范围较宽（pH = 1.5～13），但电导率较大。
实验表明，对于蛋白质、肽和氨基酸等两性样品，采用酸性（pH = 2）或碱性（pH＞9）分离条件，比较容易得到好的分离结果。糖类样品通常在pH = 9～11能获得分离。羧酸或其它样品多在p H= 5～9选择分离条件。
pH的选择也和所用的毛细管种类有关。许多涂层毛细管只能在一定的pH范围内工作，如聚丙烯酰胺涂层毛细管在3＜pH＜8范围外工作，其涂层容易水解失效。
在相同的pH下，不同缓冲液体系的分离效果不尽相同，有的可能相差甚远。一般经验是能与样品发生相互作用的试剂可能是常用的试剂。如在分离糖类和DNA等分子时，优先使用硼酸盐缓冲液体系。因为硼酸根能与糖羟基形成配位键，增加糖的负电荷和分离度。硼酸盐缓冲液体系也适用于其它含邻位羟基或多羟基化合物的分离。
缓冲试剂和pH调节剂的浓度也需要优化。缓冲试剂的浓度一般控制在10～200mmol/L。电导率高的缓冲试剂如磷酸盐等的浓度多控制在20mmol/L左右，电导率低的试剂如硼酸盐和HEPES等的浓度可控制在100mmol/L以上。有时为了抑制蛋白质吸附等，可采用很高（＞0.5mol/L）的试剂浓度，此时要注意降低分离电压。
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