Капиллярный электрофорез

Капиллярный электрофорез используют с целью разделения ионов по заряду. В процессе простого электрофореза заряженные частицы под влиянием электрического поля двигаются в проводящей жидкости. Но в 1960-х годах ученые разработали метод капиллярного электрофореза, который позволил разделить молекулу в тонком капилляре, предварительно наполненном электролитом, по размеру и заряду.

Для капиллярного электрофореза характерны следующие черты:

  • экспрессивность;
  • отсутствие твердого сорбента и колонки;
  • возможность анализировать и разделять малые объемы исследуемой смеси;
  • нет необходимости в органических растворителях.

Оборудование для выполнения КЭ

Чтобы провести капиллярный электрофорез, необходимо достаточно простое оборудование. Главными составляющими системы являются стартовый флакон, флакон для помещения образца, конечный флакон, электроды, детектор, капилляр, источник питания с большой мощностью и устройство, позволяющее обработать полученную информацию. Все флаконы заполняются электролитом, в качестве которого может быть использован буферный водный раствор. С помощью капилляра образец вещества помещают в стартовый флакон. Смесь движется под воздействием электрического поля. Ионы перемещаются по капилляру в определенном направлении под влиянием электроосмотического тока. Исследуемые компоненты подвергаются разделению на основании электрофоретической мобильности. Затем их детектируют возле конца капилляра.

Процесс детектирования

Непосредственно детектирование может быть выполнено при помощи различных устройств. Обычно аппараты детектируют перемены в поглощении излучения в области видимого света либо ультрафиолета. В качестве ячейки в устройствах такого типа применяют участок капилляра. При капиллярном электрофорезе длина пути света равна примерно 50 мкм, а это гораздо меньше, чем при использовании простых ультрафиолетовых ячеек с длиной пути около 1 см.

Чувствительность детектора находится в пропорциональной зависимости от длины пути проходящего через ячейку света. Чтобы повысить чувствительность, необходимо удлинить путь, но если увеличивается размер ячейки, то наблюдается снижение разрешения. Капилляр можно расширить в том месте, где будет проведено детектирование, таким образом, получится пузырьковая ячейка. Есть другой вариант удлинения пути прохождения света, а именно, добавление еще одного капилляра. Минусом этих двух методов является ухудшение эффективности разделения смесей.

Флуоресценция в качестве детектирования также может быть применения для КЭ смесей, если для них характерна естественная флуоресценция или же модификации, при которых добавляют флуоресцентные метки. Данный метод обладает хорошей чувствительностью, но его невозможно использовать с целью выявления нефлуоресцирующих компонентов.

Для определения схожих веществ системы разделения посредством КЭ можно связывать с масс-спектрометрами. Как правило, исследование проходит следующим образом: конец капилляра опускается в устройство для электроаэрозольной ионизации, после чего ионизированные частицы исследуют посредством масс-спектрометрии.

Применение КЭ

Капиллярный электрофорез в настоящее время считается одним из очень информативных методов. Чаще всего данный метод применяют зарубежные производители лекарственных препаратов.

Электрофорез используют для выделения катионов металлов, витаминов, анионов. С его помощью исследуют наркотические вещества, пигменты, аминокислоты, красители, пептиды, фармацевтические препараты, продукты питания, белки. Метод участвует в контроле качества напитков и воды, применяется для технологического контроля на производственных предприятиях, для контроля сырья.

Варианты проведения КЭ

Капиллярный электрофорез может осуществляться в двух вариантах:

  • мицеллярная электрокинетическая хроматография (МЭКХ);
  • капиллярный зонный электрофорез (КЗЭ).

МЭКХ основана на разделении ионных и нейтральных смесей. Для осуществления метода требуются ПАВы (поверхностно-активные вещества. К главному электролиту, который имеет электронейтральную природу, добавляют мицеллообразователи. Зачастую вводят анионный ПАВ, например, додецилосульфат натрия. Его концентрация должна быть больше критической концентрации мицеллообразования. Именно это играет важную роль в проведении МЭКХ. Так, образуются псевдостационарные фазы, а элементы разделяются между буферным электролитом и мицеллой на основании их гидрофобности.

КЗЭ представляет собой разделение сложных смесей. Данный метод выполняют в капиллярах. Принцип метода заключается в определении разницы электрокинетических перемещений заряженных молекул, или разницы в неводных или водных электролитах.

Преимущества метода

Капиллярный электрофорез имеет сходства с ВЭЖХ, но все же у него есть ряд преимуществ:

  • большой процент разделения элементов сложного вещества;
  • относительно низкие затраты на проведение метода;
  • не требуются дорогостоящие колонки, которые со временем необходимо менять;
  • нет необходимости в пернициозных насосах;
  • аппаратура, используемая для КЭ, проста и не требует особых усилий в уходе;
  • метод считается экспрессивным анализом.

Но у метода есть и некоторые недостатки. Он очень редко может быть использован в тех случаях, когда необходимо разделить смеси, которые нельзя либо очень трудно растворить в водно-спиртовых или водных растворах. Еще один минус – это низкая чувствительность во время регистрации сигнала в капилляре из-за малой длины оптического пути.

Новости и пресс-релизы
Точная дозировка для жидкостной хроматографии обеспечит оборудование компании Bischoff
Точная дозировка для жидкостной хроматографии обеспечит оборудование компании Bischoff
10.10.2017
Bischoff Chromatography представила новую модель дозирующего насоса - HPLC / DOSING 3350, разработанную специально для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Аппарат обеспечивает абсолютную точность дозирования, кроме того, он способен выполнять многочисленные задачи, связанные с жидкостной хроматографией.
Современное оборудование для лабораторий: планетарная мельница Pulverisette 5
Современное оборудование для лабораторий: планетарная мельница Pulverisette 5
11.10.2017
Оптимальным решением для проведения лабораторных исследований является планетарная мельница Pulverisette 5. Предназначена для качественного измельчения сухих или увлажненных веществ разной твердости, а также для смешивания и гомогенизации нескольких проб. Аппарат гарантирует точность данных в нано-диапазоне.
Профессионализм ГК «Фармконтракт» отмечен Agilent Technologies
Профессионализм ГК «Фармконтракт» отмечен Agilent Technologies
10.10.2017
На прошлой неделе в Москве лидер в области поставки оборудования Life Sciences, разработки и контроля качества лекарственных средств, компания Agilent провела ежегодную встречу дистрибьюторов.

Оборудование в лизинг

Расходные материалы для аналитического и технологического оборудования

Фото компании
Фармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудование