Система капиллярного электрофореза технические характеристики

ASTM D7881-13
ASTM D7882-13

М 01-31-2011
ПНД Ф 14.1:2:4.167-2000 (изд. 2011 г.)
ГОСТ 31869-2012

ПНД Ф 14.1:2:3:4.282-18
Методика М 01-58-2018
(ФР.1.31.2018.29956)
ПНД Ф 14.1:2:4.157-99 (изд. 2013 г.)
М 01-30-2009 (изд. 2013 г.)

источник

Техническое задание на поставку системы капиллярного электрофореза Система капиллярного электрофореза «Капель-105М» предназначена для количественного и качественного определения состава проб веществ в водных и водно-органических растворах. 1 основные технические характеристики

на поставку системы капиллярного электрофореза

Система капиллярного электрофореза «Капель-105М» предназначена для количественного и качественного определения состава проб веществ в водных и водно-органических растворах.

Диапазон рабочих длин волн, нм

Погрешность установки длины волны, нм

Ширина выделяемого спектрального интервала, нм

Диапазон регулировки напряжения, кВ

Предел обнаружения при отношении сигнал/шум 3/1

бензойной кислоты при использовании источника положительной полярности высокого напряжения прибора, мкг/см3 ,

хлорид-ионов при использовании источника отрицательной полярности высокого напряжения прибора, мкг/см3 ,

Среднеквадратичное отклонение (СКО) выходного сигнала по высоте пика, %, не более

Среднеквадратичное отклонение (СКО) выходного сигна-

ла за 8 часов работы (нестабильность показаний),%,

Время непрерывной работы прибора, ч,

Время установки рабочего режима, мин,

Напряжение питания переменного тока, В

Система должна работать при следующих условиях эксплуатации:

температура окружающей среды, °С

относительная влажность воздуха при +25 С,%,

Показатели надежности анализатора

Средняя наработка на отказ, ч, не менее

Средний срок службы, лет, не менее

Система капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ 105М» с установленной кассетой с капилляром или эквивалент

— система капиллярного электрофореза «Капель-105М»

— Сменный блок высокого напряжения (один из блоков установлен непосредственно в приборе)

— дополнительная кассета с капилляром

— Руководство по эксплуатации

— Копия сертификата ГосРеестра об утверждении типа СИ

— Практическое руководство по использованию систем КЭ

— кабель связи с компьютером

— штатив для кассеты, сменных блоков и комплекта ЗИП

— Пробирки для образцов (типа «Эппендорф») 500 шт

— Оправа для фильтра, многоразовая, диам. 25 мм

— Фильтры типа Владипор, диам. 25 мм, 50 шт

— Набор для промывки капилляра

— руководство пользователя ПО

Наборы для анализа и расходные материалы:

Набор для определения анионов в воде

Набор для определения катионов в воде

Оправа для фильтра, многоразовая, диам. 25 мм

Пробирки типа Эппендорф, 1,5 мл (нестер., 500 шт. в уп.)

Фильтры типа Владипор, диам. 25мм, 50 шт

ГСО на анионы в воде (комплект, 6 амп.)

ГСО на катионы (комплект, 8 амп.)

18-Краун-6 [ 1 г] (для МВИ на катионы)

Бензимидазол [ 2 г] (для МВИ на катионы)

Бис (2-оксиэтил)амин [4 г ] (для МВИ на анионы,

Винная кислота (DL), х.ч. 10 г (для МВИ на катионы)

Хромовый ангидрид (для МВИ на анионы, 4 г, в виале)

Цетилтриметиламмония гидроксид (ЦТАОН), 10% р-р, 3мл

• В цену товара должны быть включены все расходы Участника размещения заказа по доставке, упаковке, маркировке, погрузке, транспортировке, разгрузке товаров, а также прочие расходы и налоги, уплаченные или подлежащие уплате. Цена Договора должна оставаться неизменной до момента исполнения обязательств по Договору.
• Комплект поставки должен включать все дополнительные устройства, кабели, программное обеспечение и другие устройства, необходимые для полного функционирования оборудования;
• Прибор должен быть внесен в Госреестр средств измерений РФ;
• Сертификат об утверждении типа средства измерения;
• Прибор должен иметь методику поверки;
• Прибор должен пройти первичную поверку;
• Оборудование не ранее 2013 года выпуска, новое, не бывший в использовании, не из ремонта, с совместимыми с имеющимися у заказчика комплектующими. Расходные материалы должны быть оригинальные и не восстановленные.
• Наличие в комплекте предоставляемых поставщиком документов руководства по эксплуатации, свидетельства о поверке и паспорта на предлагаемые модели приборов, подтверждающих заявленные характеристики, на русском языке ОБЯЗАТЕЛЬНО!
• Пусконаладочные работы осуществляются силами авторизованной сервисной службы Сервис-центра завода-изготовителя или другими сертифицированными специалистами в лаборатории Заказчика течение 30 календарных дней с момента извещения о готовности к проведению пуско-наладочных работ. Пусконаладочные работы включают в себя запуск прибора, демонстрацию соответствия прибора заявленным техническим характеристикам, инструктаж по правилам работы на приборе и по методике выполнения измерений (МВИ) не менее чем для 2-х сотрудников Покупателя.

Срок гарантии на поставляемое оборудование и составляющие узлы не менее 12 месяцев.

Гарантия распространяется на все случаи возникновения неисправности, за исключением неисправностей возникших в результате неправильной эксплуатации оборудования, а также неисправностей, возникших в результате действия непреодолимых сил или стихийных бедствий.

Техническое сервисное обслуживание: должно включать наличие Сервисного центра на территории России, поставку и замену запасных частей оборудования, проведение профилактических работ, проведение ремонта. Техническое сервисное обслуживание системы капиллярного электрофореза не менее 36 месяцев с даты указанной в формуляре на прибор.

источник

«КАПЕЛЬ®-105M» – система капиллярного электрофореза, с автосемплером и автоматически переключаемой полярностью, управляемая от компьютера. Главной отличительной особенностью модели «КАПЕЛЬ®-105M» является спектрофотометрическое детектирование.

Капель-105М – система капиллярного электрофореза, с автосемплером и автоматически переключаемой полярностью, управляемая от компьютера.

Главной отличительной особенностью модели «КАПЕЛЬ®-105M» является спектрофотометрическое детектирование.

• Анализ объектов окружающей среды:
  • природные, питьевые, сточные воды (неорганические катионы и анионы, гербициды);
  • почвы, грунты, донные отложения (водорастворимые формы неорганических катионов и анионов).
• Контроль качества, подлинности и безопасности напитков (органические кислоты (в том числе индивидуальные формы D- и L- изомеров), сахара, неорганические катионы и анионы, консерванты, подсластители, синтетические красители, витамины, аминокислоты, фурфуролы, ароматические альдегиды, амины, флавоноиды, антоцианы, пестициды, фунгициды);
• Контроль качества и безопасности пищевой продукции, продовольственного сырья и БАД (консерванты, подсластители, кофеин, теобромин, органические кислоты, аминокислоты, амины, белки);
• Ветеринария и контроль качества кормов и комбикормового сырья (аминокислоты, витамины, органические кислоты, неорганические катионы и анионы, антибиотики, кокцидиостатики);
• Фарминдустрия (контроль безопасности и качества синтетических субстанций, природного сырья, активных фармацевтических ингредиентов, вспомогательных веществ и готовых лекарственных средств , в том числе анализ белков методами капиллярного гель-электрофореза и капиллярного изоэлектрического фокусирования).
• Криминалистическая экспертиза (наркотические средства, взрывчатые вещества, оптические отбеливатели)
• Клиническая биохимия (ионы, аминокислоты, амины, пептиды в биожидкостях)
• Химическая промышленность (определение основного компонента, примесей, контроль сырья и побочных продуктов)

• Диапазон рабочих длин волн от 190 до 380 нм;
• Возможность регистрации спектров поглощения компонентов анализируемой пробы;
• Автосемплер на 10 входных и 10 выходных пробирок типа «Эппендорф»;
• Охлаждение капилляра – жидкостное. В качестве теплоносителя используется дистиллированная вода. Задание и контроль температуры теплоносителя возможен в диапазоне от температуры на 10 градусов ниже температуры окружающей среды до +50°С;
• Способы ввода пробы: гидродинамический (давлением до 99 мбар), электрокинетический (при напряжении
  от -25 до +25 кВ);
• Промывка капилляра – автоматическая (при постоянном давлении 1000 мбар);
• Опциональная возможность промывки капилляра при 2000 мбар позволяет работать с высоковязкими фоновыми электролитами в режиме капиллярного гель-электрофореза;
• Источник высокого напряжения с автоматически переключаемой полярностью (постоянное напряжение
  от -25 до +25 кВ, с шагом 1 кВ, ток 0–200 мкА);
• Полное управление прибором, сбор и обработка данных с помощью специализированного программного обеспечения «Эльфоран»;
• Все процедуры – от ввода пробы до промывки капилляра производятся автоматически в режиме программирования, что снижает затраты времени и вероятность ошибки при проведении анализа, улучшая воспроизводимость результатов.

Система капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ-105M» сертифицирована на соответствие требованиям директив Европейского союза по безопасности и электромагнитной совместимости.

Всё вышеперечисленное делает «КАПЕЛЬ-105M» удобным инструментом для решения, как для исследовательских, так и рутинных аналитических задач.

система капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ-105М» (в комплект поставки прибора входят: система «КАПЕЛЬ®-105М», специализированное программное обеспечение «Эльфоран», две кассеты с капилляром; набор для тестирования системы, пробирки типа «Эппендорф», многоразовая насадка для фильтрования, фильтры);

По желанию заказчика:

• наборы для определения (в комплект набора для определения входят: текст методики, стандартные образцы, реактивы для фоновых электролитов и вспомогательных растворов, специализированная посуда и т.п.);
• дополнительные кассеты с капилляром;
• специальные кассеты с капилляром;
• микродозаторы на 10–100, 100–1000 мкл, 1–5 мл и наконечники к ним;
• лабораторная центрифуга для пробирок типа «Эппендорф»;
• персональный компьютер.

источник

Цена указана за базовый блок. Для получения коммерческого предложения на прибор в рабочей комплектации, пожалуйста, обратитесь к менеджеру.

Система капиллярного электрофореза Капель-105M

Капель — первая и единственная серийно выпускаемая в России система капиллярного электрофореза.

Используется для разделения ионов по заряду под действием электрического поля. Для исследовательских и рутинных аналитических задач.

Основные области применения:

• анализ объектов окружающей среды — природные, питьевые, сточные воды, почвы, грунты, донные отложения: неорганические катионы и анионы, гербициды.
• контроль качества, подлинности и безопасности напитков, пищевой продукции, продовольственного сырья и БАД: органические кислоты, неорганические катионы и анионы, консерванты, амины, белки и т.д.
• ветеринария и контроль качества кормов и комбикормового сырья: аминокислоты, витамины, органические кислоты, неорганические катионы и анионы, антибиотики, микро- и макроэлементы;
• фарминдустрия: контроль безопасности и качества субстанций, готовых лекарственных средств;
• криминалистическая экспертиза: анализ наркотических, взрывчатых вещества и т.п.;
• клиническая биохимия: ионы, аминокислоты, амины, пептиды в биожидкостях;
• химическая промышленность: контроль сырья и побочных продуктов.

Все процедуры, от ввода пробы до промывки капилляра, производятся автоматически с помощью специализированного программного обеспечения Эльфоран, что снижает затраты времени и вероятность ошибки при проведении анализа, улучшая воспроизводимость результатов анализа.

Технические характеристики Капель ® -105M

постоянное напряжение от 1 до 25кВ, с шагом 1кВ, сменная полярность

(в ручном или автоматическом режиме), ток до 200мкА

гидродинамический или электрокинетический

автоматическая с двумя автосэмплерами на 10 входных и 10 выходных пробирок

при давлении 1000мбар (опционально 2000мбар для работы с высоковязкими электролитами)

кварцевый, длина от 30 до 100см., внутренний диаметр 50 или 75мкм.

жидкостное охлаждение капилляра с заданием и контролем температуры теплоносителя, диапазон от -10 до +30 о С (от температуры окружающей среды)

Задание параметров (или их изменение в ходе анализа)

время анализа, длина волны, давление, температура, напряжение

В настоящее время для систем Капель разработано более 25 методик и проектов методик, разработаны и введены в действие десять национальных стандартов Российской Федерации, шесть из которых имеют статус межгосударственных:

• ГОСТ 31480-2012 (ранее — ГОСТ Р 52347-2005) «Комбикорма, комбикормовое сырье. Определение содержания аминокислот (лизина, метионина, треонина, цистина и триптофана) методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ 31483-2012 (ранее — ГОСТ Р 52741-2007) «Премиксы. Определение содержания витаминов: В1 (тиаминхлорида), В2 (рибофлавина), В3 (пантотеновой кислоты), В5 (никотиновой кислоты и никотинамида), В6 (пиридоксина), Вc (фолиевой кислоты), С (аскорбиновой кислоты) методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ 31765-2012 (ранее — ГОСТ Р 53154-2008) «Вина и виноматериалы. Определение синтетических красителей методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ 31867-2012 (ранее — ГОСТ Р 52181-2003) «Вода питьевая. Определение содержания анионов методами ионной хроматографии и капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ 31869-2012 (ранее — ГОСТ Р 53887-2010) «Вода. Методы определения содержания катионов (аммония, бария, калия, кальция, лития, магния, натрия, стронция) с использованием капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ 31941-2012 (ранее — ГОСТ Р 52730-2007) «Вода питьевая. Методы определения содержания 2,4-Д»;
• ГОСТ Р 52841-2007 «Продукция винодельческая. Определение органических кислот методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ Р 53193-2008 «Напитки алкогольные и безалкогольные. Определение кофеина, аскорбиновой кислоты и ее солей, консервантов и подсластителей методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ Р 53971-2010 «Продукция винодельческая. Определение массовой концентрации пестицидов группы триазолов методом капиллярного электрофореза в сочетании с твердофазной экстракцией»;
• ГОСТ Р 55569-2013 «Корма, комбикорма и сырье для их производства. Методика измерений массовой доли аминокислот методом капиллярного электрофореза».
• ГОСТ Р 56373-2015 «Корма и кормовые добавки. Определение массовой доли органических кислот методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ Р 56374-2015 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Определение массовой доли катионов аммония, калия, натрия, магния и кальция методом капиллярного электрофореза»;
• ГОСТ Р 56375-2015 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Определение массовой доли хлорид-, сульфат-, нитрат- и фосфат-ионов методом капиллярного электрофореза».

Дополнительно поставляется:

С этим товаром часто покупают:

Если вы заинтересованы в приобретении товара «Система капиллярного электрофореза Капель-105M», или хотите задать вопрос, то сделайте это прямо здесь:

источник

«КАПЕЛЬ®-105M» — система капиллярного электрофореза, с автосемплером и автоматически переключаемой полярностью, управляемая от компьютера. Главной отличительной особенностью модели «КАПЕЛЬ®-105M» является спектрофотометрическое детектирование.

В качестве источника света используется дейтериевая лампа, а в качестве диспергирующего элемента — дифракционный монохроматор со спектральным диапазоном 190-380 нм. Такой диапазон позволяет выбрать длину волны детектирования, наиболее чувствительную к целевым компонентам.

• Диапазон рабочих длин волн от 190 до 380 нм;
• Возможность регистрации спектров поглощения компонентов анализируемой пробы;
• Автосемплер на 10 входных и 10 выходных пробирок типа Эппендорф;
• Охлаждение капилляра – жидкостное. Выбор температуры теплоносителя возможен в диапазоне от -10 °С до +30 °С от температуры окружающей среды;
• Способ ввода пробы – гидродинамический или электрокинетический;
• Промывка капилляра – автоматическая (при постоянном давлении 1000 мбар);
• Опциональная возможность промывки капилляра при 2000 мбар позволяет работать с высоковязкими фоновыми электролитами в режиме капиллярного гель-электрофореза;
• Источник высокого напряжения с автоматически переключаемой полярностью;
• Полное управление прибором, сбор и обработка данных с помощью специализированного программного обеспечения Эльфоран;
• Все процедуры – от ввода пробы до промывки капилляра производятся автоматически в режиме программирования, что снижает затраты времени и вероятность ошибки при проведении анализа, улучшая воспроизводимость результатов.

Система капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ®-105M» сертифицирована на соответствие требованиям директив по электробезопасности Европейского Сообщества 73/23/ЕЕС и 89/336/ЕС. Всё вышеперечисленное делает «КАПЕЛЬ®-105M» удобным инструментом для решения, как для исследовательских, так и рутинных аналитических задач.

• Анализ объектов окружающей среды:
  • природные, питьевые, сточные воды (неорганические катионы и анионы, гербициды);
  • почвы, грунты, донные отложения (водорастворимые формы неорганических катионов и анионов).
• Контроль качества, подлинности и безопасности напитков (органические кислоты (в том числе индивидуальные формы D- и L- изомеров), сахара, неорганические катионы и анионы, консерванты, подсластители, синтетические красители, витамины, аминокислоты, фурфуролы, ароматические альдегиды, амины, флавоноиды, антоцианы, пестициды, фунгициды);
• Контроль качества и безопасности пищевой продукции, продовольственного сырья и БАД (консерванты, подсластители, кофеин, теобромин, органические кислоты, аминокислоты, амины, белки);
• Ветеринария и контроль качества кормов и комбикормового сырья (аминокислоты, витамины, органические кислоты, неорганические катионы и анионы, антибиотики, кокцидиостатики);
• Фарминдустрия (контроль безопасности и качества синтетических субстанций, природного сырья, активных фармацевтических ингредиентов, вспомогательных веществ и готовых лекарственных средств);
• Криминалистическая экспертиза (наркотические средства, взрывчатые вещества, оптические отбеливатели);
• Клиническая биохимия (ионы, аминокислоты, амины, пептиды в биожидкостях);
• Химическая промышленность (определение основного компонента на фоне примесей, контроль сырья и побочных продуктов).

источник

Содержимое (Table of Contents)

Капиллярный электрофорез – это физический метод анализа, основанный на миграции внутри капилляра заряженных частиц в растворе электролита под влиянием приложенного электрического поля.

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Капиллярный ОФС.1.2.1.0022.15

электрофорез Вводится впервые

Капиллярный электрофорез – это физический метод анализа, основанный на миграции внутри капилляра заряженных частиц в растворе электролита под влиянием приложенного электрического поля.

Скорость миграции частиц определяется их электрофоретической подвижностью и электроосмотической подвижностью буферного раствора.

Электрофоретическая подвижность вещества (μ_эф) зависит от его характеристик (электрического заряда, размеров и формы) и от характеристик буферной среды, в которой происходит разделение (типа и ионной силы электролита, рН, вязкости и добавок):

где q – эффективный заряд частицы;

η – вязкость раствора электролита;

r – стоксовский радиус частицы.

Электрофоретическую скорость (ν_эф) для вещества сферической формы определяют по формуле:

где E – сила электрического поля;

V – приложенное напряжение;

Когда к капилляру, заполненному буферным раствором, приложено электрическое поле, внутри капилляра образуется поток растворителя, называемый электроосмотическим потоком. Скорость и направление электроосмотического потока зависят от электроосмотической подвижности (μ_эо), определяемой знаком и плотностью заряда на внутренней стенке капилляра, а также характеристиками буфера:

где ε – диэлектрическая константа буфера;

ζ – дзета-потенциал поверхности капилляра.

Электроосмотическую скорость (ν_эо) рассчитывают по формуле:

Электрофоретическая и электроосмотическая подвижность ионов могут быть направлены в одну и ту же или в противоположные стороны в зависимости от заряда частиц; таким образом, скорость движения растворенного вещества будет определяться уравнением:

Если электроосмотическая скорость выше электрофоретической, можно одновременно разделить как положительно, так и отрицательно заряженные ионы. Время, затраченное ионом для миграции от конца, в котором вводится образец, до места детекции (l – эффективная длина капилляра), определяют по формуле:

Как правило, капилляры из плавленого кварца без покрытия при pH выше 3 несут на внутренней поверхности отрицательный заряд из-за диссоциации силанольных групп. При этом электроосмотический поток направлен от анода к катоду.

В некоторых случаях необходимо уменьшить или изменить направление электроосмотического потока. Для этого различным образом модифицируют внутреннюю стенку капилляра или изменяют рН буферного раствора.

После введения образца в капилляр каждый анализируемый ион движется внутри фонового электролита в виде отдельной зоны в соответствии со своей электрофоретической подвижностью. Степень размывания каждой зоны растворенного соединения определяется совокупностью различных причин. В идеальном случае единственной причиной размывания зон является продольная молекулярная диффузия растворенного вещества вдоль капилляра. В этом, идеальном, случае эффективность разделения полосы, характеризуемая числом теоретических тарелок (N), выражается формулой:

где D – молекулярный коэффициент диффузии растворенного вещества в буферном растворе.

На практике на размывание полос значительное влияние оказывают тепловое рассеяние, адсорбция образца на стенке капилляра, различная проводимость между образцом и буфером, длительность ввода пробы, размеры детектирующей ячейки и различия уровней жидкости в емкостях с буферными растворами.

Разделение между двумя полосами, называемое разрешением (R_s), определяют по формуле (8):

где μ_эфб и μ_эфа – электрофоретические подвижности каждого из двух разделенных ионов;

– их средняя электрофоретическая подвижность.

Среднюю электрофоретическую подвижность определяют по формуле:

Система для капиллярного электрофореза состоит из высоковольтного источника напряжения; двух флаконов с буферными растворами и погруженными в них электродами; капилляра, заполненного соответствующим раствором и погруженного обоими концами во флаконы с буферными растворами; системы ввода образца; детектора, способного в режиме реального времени регистрировать вещества, проходящие мимо оптического окна капилляра; системы термостатирования; регистрирующего прибора или подключенного компьютера.

Для введения пробы могут использоваться три способа: гидростатический – за счет разного уровня буферных растворов, гидродинамический – с помощью прилагаемого давления или вакуума и электрокинетический – благодаря прилагаемому напряжению. В последнем случае степень ввода в капилляр каждого компонента пробы зависит от соответствующей электрофоретической подвижности. Электрокинетическая система ввода для многокомпонентной смеси с разной электрофоретической подвижностью ведет к изменению соотношения концентраций ее составляющих и в данном случае может адекватно применяться лишь для качественного анализа. При условии определения в многокомпонентной смеси одного или двух соединений этот метод может использоваться и для количественного анализа. Кроме того, такой способ введения может позволить увеличить чувствительность анализа.

Детектирование осуществляется с помощью абсорбционной спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях, флуориметрии, кондуктометрии, амперометрии или масс-спектрометрии.

Для обнаружения не поглощающих в ультрафиолетовой области и не флуоресцирующих соединений используется непрямое детектирование. В этом случае в ведущий электролит вводится вещество, поглощающее ультрафиолетовое излучение и образующее выраженное фоновое поглощение. При этом зона определяемого вещества визуализируется в виде обратного пика. С использованием специального программного обеспечения электрофореграмме придают стандартный вид.

Применяемый раствор электролита фильтруют для того, чтобы удалить крупные частицы (размером более 0,45 мкм), и дегазируют для предотвращения образования пузырьков воздуха, которые могут быть помехой для детектирующей системы или могут нарушить электропроводность в капилляре во время проведения анализа. Для хорошей воспроизводимости времени миграции анализируемых компонентов проб для каждого определения должна быть разработана определенная процедура промывки капилляра.

Основными формами проведения капиллярного электрофореза являются: капиллярный зонный электрофорез, мицеллярная электрокинетическая хроматография, капиллярный гель-электрофорез, капиллярное изоэлектрическое фокусирование и капиллярный изотахофорез.

Аналиты разделяются в капилляре, содержащем только буферный раствор. Разделение происходит за счет того, что различные компоненты образца движутся с разными скоростями, образуя так называемые зоны. Скорость движения каждой зоны зависит от электрофоретической подвижности растворенного вещества и от электроосмотического потока в капилляре. Для уменьшения адсорбции веществ на поверхности плавленого кварца могут использоваться капилляры с модифицированной внутренней поверхностью.

Использование капиллярного зонного электрофореза позволяет выполнить разделение как малых (молекулярная масса Мицеллярная электрокинетическая хроматография

В мицеллярной электрокинетической хроматографии разделение осуществляется в растворе электролита, содержащего поверхностно-активное вещество в концентрации выше критической концентрации мицеллообразования. Молекулы растворенного вещества распределяются между буферным раствором и псевдостационарной фазой, состоящей из мицелл. Этот метод может использоваться для разделения как заряженных, так и нейтральных молекул. В качестве анионного поверхностно-активного вещества наиболее часто используется додецилсульфат натрия, в качестве катионного – соли цетилтриметиламмония.

При нейтральных и щелочных значениях рН возникает сильный электроосмотический поток, который движет ионы разделяющего буфера в сторону катода. При использовании в качестве поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия электрофоретическое движение анионных мицелл направлено в противоположную сторону – к аноду. В результате суммарная скорость движения мицелл снижена по сравнению с основным потоком раствора электролита. В случае нейтральных веществ скорость движения компонента, не имеющего электрофоретической подвижности, зависит только от его коэффициента распределения между мицеллой и водной средой. На электрофореграмме сначала появляется пик маркера электроосмотического потока, затем пики аналитов, и в конце – пик маркера мицелл. Время между первым и последним пиком называется окном разделения. На движение заряженных веществ влияют как их коэффициенты распределения между мицеллой и водным буферным раствором, так и их собственная электрофоретическая подвижность.

Движение аналитов и разрешение может быть описано термином «фактор удерживания (k)», представляющим собой отношение молярных долей аналита в мицелле и в подвижной фазе. Для нейтрального вещества k вычисляют по формуле:

где t_R – время миграции аналита;

t – время миграции неудерживаемого вещества;

t_mc – время миграции мицеллы;

K – коэффициент распределения аналита;

V_S – объем мицеллярной фазы;

Разрешение для двух близко движущихся аналитов (R_S) рассчитывают по формуле:

где N – число теоретических тарелок для одного из аналитов;

α – селективность разделения;

Время разделения обратно пропорционально приложенному напряжению, однако следует учитывать, что увеличение напряжения может вызвать избыточное выделение тепла, приводящее к возникновению градиентов температуры и вязкости буферного раствора. Этот эффект вызывает уширение полос и уменьшение разрешения.

Как и в капиллярном зонном электрофорезе, при мицеллярной электрокинетической хроматографии длина и внутренний диаметр капилляра влияют на время анализа и эффективность разделения. Увеличение длины капилляра уменьшает электрическое поле, увеличивает время миграции и повышает эффективность разделения. Уменьшение внутреннего диаметра повышает рассеяние тепла и увеличивает разрешение.

Величина рН среды влияет на электроосмотический поток в немодифицированных капиллярах. Уменьшение рН снижает электроосмотический поток и вследствие этого увеличивает разрешение нейтральных веществ в мицеллярной электрокинетической хроматографии за счет увеличения времени анализа.

Для улучшения разделения гидрофобных веществ в мицеллярной электрокинетической хроматографии используют органические модификаторы (метанол, пропанол, ацетонитрил и др.). При этом необходимо учитывать, что добавление органического модификатора влияет на критическую концентрацию мицеллообразования.

Для разделения с помощью мицеллярной электрокинетической хроматографии энантиомеров в мицеллярную систему включают хиральные селекторы: ковалентно связанные с поверхностно-активным веществом (соли N-додеканоил-L-аминокислот, соли желчных кислот и др.) или вводимые в состав электролита (циклодекстрины).

Для улучшения селективности разделения в мицеллярной электрокинетической хроматографии применяют также вещества, способные изменить взаимодействие аналита с мицеллой путем адсорбции на последней. Этими добавками могут быть второе поверхностно-активное вещество (ионное или неионное), ведущее к образованию смешанных мицелл, катионы металлов, которые распределяются в мицелле и образуют координационные комплексы с аналитом, а также ион-парные соединения, которые взаимодействуют с заряженными компонентами пробы и задерживают их, например, тетрабутиламмония бромид.

В капиллярном гель-электрофорезе разделение происходит внутри капилляра, заполненного гелем, действующим в качестве молекулярного сита. При равном отношении заряда к массе более мелкие компоненты движутся в капилляре быстрее, чем более крупные. Капиллярный гель-электрофорез может быть использован для разделения биологических макромолекул по их молекулярной массе. Электроосмотический поток при этом полностью устраняется путем модификации внутренней стенки капилляра.

В капиллярном гель-электрофорезе используются два типа гелей: химически модифицированные и динамически модифицированные. Химически модифицированные гели, как, например, поперечно-сшитый полиакриламид, поливинилпирролидон, готовятся внутри капилляра посредством полимеризации мономеров. Они обычно связаны с кварцевой стенкой капилляра и не могут быть удалены без его разрушения. При использовании таких гелей для анализа белков в редуцирующих условиях буферный раствор содержит обычно додецилсульфат натрия и образцы перед вводом денатурируют нагреванием в смеси додецилсульфата натрия с 2-меркаптоэтанолом или дитиотрейтолом. При анализе в нередуцирующих условиях 2-меркаптоэтанол и дитиотрейтол не используют. Разделение в поперечно сшитых гелях оптимизируют модификацией буферного раствора (как указано в разделе «Капиллярный зонный электрофорез») и контролем пористости геля во время его приготовления. Пористость этих гелей регулируют изменением концентрации акриламида, а также его соотношения со сшивающим реагентом. Уменьшение пористости геля ведет к уменьшению подвижности аналитов. Из-за неподвижности таких гелей допустимо только электрокинетическое введение пробы.

Динамически модифицированные гели являются гидрофильными полимерами, как, например, линейный полиакриламид, производные целлюлозы, декстран и т. п., которые могут быть растворены в водных разделительных буферных растворах с образованием разделяющей среды, действующей как молекулярное сито. После приготовления они могут быть введены в капилляр под давлением. Замена геля перед каждой инжекцией улучшает воспроизводимость разделения. Пористость гелей увеличивается при использовании полимеров с большей молекулярной массой или уменьшении концентрации полимера. Для выбранного буферного раствора уменьшение пористости геля ведет к уменьшению подвижности компонентов раствора. Так как растворение этих полимеров в буферном растворе дает растворы с низкой вязкостью, может быть использован гидродинамический или электрокинетический ввод пробы.

В изоэлектрическом фокусировании заряженные молекулы движутся под воздействием электрического поля в рН-градиенте, созданном амфолитами с широким диапазоном значений рI, растворенными в буфере разделения.

Тремя основными этапами изоэлектрического фокусирования являются введение пробы, фокусирование и мобилизация.

Этап введения пробы осуществляют в один прием, когда образец смешивается с амфолитами и вводится в капилляр под давлением или под вакуумом, или в несколько приемов, когда в капилляр последовательно вводится ведущий буферный раствор, амфолиты, образец, смешанный с амфолитами, снова амфолиты и, наконец, заключающий буферный раствор. Объем образца должен быть достаточно малым, чтобы не изменять рН-градиент.

На этапе фокусирования амфолиты движутся после приложения напряжения к катоду или аноду согласно их суммарному заряду, создавая, таким образом, рН-градиент от более низкого рН (у анода) к более высокому рН (у катода). Движение каждого аналита продолжается до тех пор, пока он не достигнет рН, соответствующего его изоэлектрической точке (pI).

На этапе мобилизации полосы разделенных компонентов приводятся в движение в сторону детектора благодаря электроосмотическому потоку путем приложения давления после стадии фокусирования или с помощью добавления солей к флакону у катода или анода.

Достигнутое разделение, выражаемое как , зависит от градиента , количества амфолитов, имеющих различные значения pI, молекулярного коэффициента диффузии (D), интенсивности электрического поля (E) и вариации электрофоретической подвижности аналита в зависимости от :

Основными параметрами, которые следует учитывать при разработке разделения, являются:

– Напряжение. В капиллярном изоэлектрическом фокусировании используется очень высокое электрическое поле – от 300 до 1000 В/см на этапе фокусирования.

– Капилляр. Электроосмотический поток должен быть уменьшен или полностью подавлен. Для уменьшения электроосмотического потока используют капилляры с модифицированной внутренней поверхностью.

– Растворы. Анодный флакон заполняется буферным раствором с рН ниже, чем pI наиболее кислого амфолита, а катодный флакон заполняется раствором с рН выше, чем pI наиболее щелочного амфолита. Обычно для анода используется фосфорная кислота, а для катода – натрия гидроксид.

Добавление в раствор амфолита полимера, такого как метилцеллюлоза, ведет к подавлению конвекции и электроосмотического потока при увеличении вязкости. Широкие диапазоны рН используются для оценки изоэлектрической точки, в то время как более узкие диапазоны применяются для улучшения точности.

Осаждение белков в их изоэлектрической точке во время этапа фокусирования предотвращают в случае необходимости с помощью таких буферных добавок, как глицерин, поверхностно-активные вещества, мочевина или цвиттерионные буферные соли.

Изотахофорез – это метод разделения, который проводится в режиме поддержания постоянства тока (все разделенные зоны движутся с одной скоростью). При этом должно обеспечиваться постоянное отношение между концентрацией и подвижностью ионов в каждой зоне.

В капиллярном изотахофорезе применяются два буферных раствора, между которыми находятся зоны аналита. Например, для анализа анионов буфер должен быть выбран таким образом, чтобы ведущий электролит содержал анион с фактической подвижностью, превышающей характерную для разделяемых веществ. Аналогично ион завершающего электролита должен иметь меньшую подвижность, чем подвижность разделяемых веществ. В результате разделения ведущий анион движется первым, за ним движется анион с очередной высокой подвижностью и т. д. В капиллярном изотахофорезе индивидуальные анионы мигрируют в дискретных зонах, но все движутся с той же скоростью, что и ведущий анион. Концентрации анализируемых веществ одинаковы в каждой зоне; таким образом, длина каждой зоны пропорциональна количеству отдельного компонента. Зоны менее сконцентрированные, чем ведущий электролит, сужаются, зоны более сконцентрированные – расширяются. Принцип изотахофореза используется для предварительного концентрирования образца перед разделением его компонентов с помощью других методик капиллярного электрофореза.

Качественный анализ. К качественным результатам относится определение идентичности компонента пробы внутреннему или внешнему стандартному веществу по времени появления соответствующего пика.

Полуколичественный анализ. Полуколичественным результатом считается определение концентрации компонента пробы по площади или высоте пика при соотношении сигнал/фон от 2:1 до 3:1.

Отношение сигнал/шум (S/N) рассчитывают по формуле:

где: H – высота пика целевого компонента на электрофореграмме раствора сравнения, измеренная от максимума пика до базовой линии сигнала;

h – уровень шума на электрофореграмме, полученной после ввода холостой пробы.

Количественный анализ. Количественным результатом является определение концентрации искомого компонента пробы по площади пика при соотношении сигнал/шум больше, чем 3:1.

При количественном анализе образца для компенсации различий во временах миграции от анализа к анализу и для устранения различий в сигналах компонентов образца, обладающих различными временами миграции, площади пиков должны быть нормированы на соответствующие времена миграции. При использовании внутреннего стандарта необходимо убедиться, что ни один пик исследуемого вещества не маскируется пиком внутреннего стандарта.

Абсолютное содержание компонентов рассчитывают по отношению площадей анализируемого пика и пика стандарта. Процентное содержание одного или более компонентов анализируемого образца рассчитывают путем определения процентной доли скорректированных площадей пиков от общей площади всех пиков, за исключением пиков, вызванных растворителями или другими добавленными реактивами (процедура нормализации).

В качестве параметров пригодности системы используются: кажущееся число теоретических тарелок (N), разрешение (R_s), фактор емкости (k’) (только для мицеллярной электрокинетической хроматографии) и фактор симметричности (A_s).

Кажущееся число теоретических тарелок (N) может быть рассчитано эмпирически по формуле:

где t_r – время миграции или расстояние вдоль базовой линии от точки ввода пробы до перпендикуляра, опущенного из максимума пика соответствующего компонента;

w_0,5 – ширина пика на половине высоты.

Разрешение (R_s) между пиками схожей величины двух компонентов вычисляют по формуле:

где t_r,b и t_r,a – времена миграции или расстояния вдоль базовой линии от точки ввода пробы до перпендикуляров, опущенных из максимумов двух соседних пиков;

Фактор симметричности пика рассчитывают по формуле:

где w_0,05 – ширина пика на 1/20 от его высоты;

d – расстояние между перпендикуляром, опущенным из максимума пика, и передним краем пика на 1/20 от высоты пика.

В качестве параметров пригодности используются также испытания на воспроизводимость площади (стандартное отклонение площади или отношения площади к времени миграции) и воспроизводимость времени миграции (стандартное отклонение времени миграции).

В фармакопейной статье указывают использование определенного капилляра, буферного раствора, метода предварительной подготовки капилляра, пробоподготовки и условий миграции.

источник

PDF файл	Методики (краткое название)	Аттестация	№ в Федеральном информационном фонде и Реестре ГСИ РК	Прибор
	Определение 4-карбоксибензальдегида и п-толуиловой кислоты в очищенной терефталевой кислоте