Главная / Здоровье / Капиллярный электрофорез 1 / ПРИНЦИП ДЕТЕКТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ЗАМЕЩЕНИЯ КОИОНОВ ЭЛЕКТРОЛИТА

ПРИНЦИП ДЕТЕКТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ЗАМЕЩЕНИЯ КОИОНОВ ЭЛЕКТРОЛИТА

Оцените статью

а. Прямое, нулевое и непрямое детектирования. Детектирование в КИЭФ, будь то фотометрическое или по электропроводности, основывается на замещении анализируемым компонентом эквивалентного количества компонента электролита того же заряда, который называется коионом. Прямое детектирование (рис. 2.7) имеет место, когда анализируемое вещество (А) обладает измеряемым свойством в большей степени, чем коион электролита (Е). Получающийся сигнал является положительным (А-Е > 0), и максимальный сигнал для А получается, когда Е обладает измеряемым свойством в минимальной степени. Нулевое детектирование имеет место, когда А-Е = 0. Нулевое детектирование эффективно используется для устранения сигнала основного ионного компонента пробы, который мешает анализу следовых компонентов. Непрямое детектирование получается, если выбрать коион электролита,

elektroforez-11

Рис. 2.7. Три вида детектирования замещения коиона электролита

который обладает измеряемым свойством в большей степени, чем анализируемый компонент. Идеальная ситуация возникает тогда, когда А совсем не обладает измеряемым свойством, а Е дает сильный сигнал (А-Е<0).

б. Требования к коионам: непрямое фотометрическое детектирование (НФД). В случае НФД электролит, который иногда называют фоновым электролитом, содержит коион, поглощающий УФ-излучение [27]. Коион должен иметь по крайней мере один характерный максимум поглощения УФ-излучения в области, в которой отсутствуют пики анализируемых компонентов. В зависимости от мощности источника излучения детектора длина волны выбирается на УФ-максимумах коиона для обеспечения оптимальной разницы в поглощении между анализируемым компонентом и коионом [28, 29]. Детектор определяет отсутствие коиона, который позарядно замещается ионами анализируемого вещества. Зона анализируемого компонента позволяет передавать на фотодиод больше УФ-энергии от источника излучения. В электрофореграмме это находит отражение в виде пика противоположной полярности по сравнению с прямым УФ-детектированием, когда анализируемый компонент характеризуется большим поглощением, чем ион электролита. Чтобы отрицательные пики поглощения превратились в положительные, необходимо изменить на противоположную полярность на выходе детектора. Для коиона электролита важна не только характеристика УФ-поглощения, но и подвижность. Ко- ион должен иметь приблизительно такую же подвижность, что и анализируемые компоненты. Чем лучше совпадают подвижности, тем лучше симметрия пиков. Чем выше подвижность анализируемых компонентов по сравнению с подвижностью коиона, тем длиннее фронты их пиков. И наоборот, чем меньше подвижность анализируемых компонентов по сравнению с подвижностью ко- иона, тем длиннее хвосты их пиков. Закономерности, управляющие этим процессом, описаны в работе [30]. Асимметрия пиков

связана с электропроводностью [31] и зависит от электромиграционной дисперсии [32]. Для капилляров с внутренним диаметром 75 мкм показано, что коионы электролита (хромата с высокой подвижностью) демонстрируют оптимальную симметрию пиков в случае анионов неорганических веществ; фталат (средняя подвижность) лучше всего использовать для карбоксилатов, а гидрокси- бензоат (низкая подвижность) лучше всего использовать для линейных алкилсульфонатов или алкилсульфатов [26].

Симметрия пиков, получающаяся при анионном анализе с использованием непрямого фотометрического детектирования.
На рис. 2.8 представлены разделения анионов с использованием указанных выше электролитов с высокой, средней и низкой подвижностями. Подвижность коиона электролита показана стрелкой, и это область, где анализируемые компоненты, дают наиболее симметричные пики. Как видно из рис. 2.8, а, электролит с высокой подвижностью обеспечивает эффективное разделение всех семи анионов, в то время как условия на рис. 2.8, в оптимизированы

elektroforez-12

 

JL

I

Рис. 2.8. Симметрия пиков, получающаяся при анионном анализе с использованием непрямого фотометрического детектирования. а — высокая подвижность электролита,б — средняя подвижность электролита,

в — низкая подвижность электролита.

1 и 2 — неорганические анионы; 3 и 5 — короткоцепочечные кар- боксилаты; 6 и 7 — линейные алкилсульфонаты

только для анионов с низкой подвижностью. Более широкий диапазон связан с более высокой электропроводностью коиона, что способствует концентрированию (стэкингу) пробы.

в. Требования к коионам электролита: детектирование по электропроводности. При сравнении требований к коионам в случае непрямого У Ф-детектирования и детектирования по электропроводности оказывается, что они диаметрально противоположны. Правило совпадения подвижностей анализируемого компонента и коиона электролита для обеспечения симметрии пиков означает также, что будут совпадать и величины электропроводности. Правило для детектирования по электропроводности требует, чтобы подвижности анализируемого компонента и коиона электролита различались. Следовательно, электромиграционная дисперсия приводит к увеличению асимметрии, когда мы пытаемся получить максимально возможный сигнал анализируемого компонента. Для уменьшения электромиграционной дисперсии при использовании электролитов с низкой подвижностью ионная сила повышается на порядок по сравнению с ее величиной, используемой при непрямом УФ-детектировании.

г. Буферизация электролитов. Важно готовить электролиты с максимально возможной способностью буферизации без ухудшения качества разделения. Важно также поддерживать соответствующее значение рН электролита, т. к. оно определяет избирательность ионов слабокислотных или щелочных анализируемых веществ; для катионов оно играет дополнительную роль регулирования ЭОП. В идеале следует выбрать электролит с коионом, имеющим рКа в области, обеспечивающей наилучшее разделение. Детектирование по электропроводности позволяет использовать широкое разнообразие цвиттерионных буферов низкой электропроводности с рН от 6 до 11. В случае непрямого фотометрического детектирования это не всегда возможно с учетом требований, предъявляемых к коионам электролитов. Добавление различных коионов в электролит для получения буфера приводит к снижению чувствительности детектирования по замещению и может привести к образованию системных пиков. Если коион электролита не обеспечивает хорошего буфера, существуют два подхода для поддержания стабильности рН для защиты против эффектов электролиза:

использовать максимально возможный объем входного буфера, если это позволяет КЗЭ-аппаратура, и/или часто его пополнять и
выбирать соответствующий противоион буферизации; следует осмотрительно подходить к выбору противоиона, т. к. он не должен взаимодействовать с анализируемыми компонентами или вносить слишком большой вклад в фоновый сигнал.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Поля для обязательного заполнения *

*

Подняться вверх