Zborník príspevkov z vedeckej konferencie - Department of ...

OVPLYVNENIE SEPARANEJ KAPACITY ZNÍŽENÍM SATURANÉHO FAKTORA A PREKRYV PÍKOV
V HYDRODYNAMICKY OTVORENOM A ZATVORENOM SEPARANOM SYSTÉME PRI STANOVENÍ
MNOHOZLOŽKOVEJ MODELOVEJ VZORKY
MIROSLAVA HALAŠIOVÁ*, RÓBERT BODOR, DUŠAN KANIANSKY
Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra analytickej chémie, Mlynská dolina,
842 15 Bratislava, Slovensko, miroslava.halasiova@fns.uniba.sk
Abstrakt
Práca pojednáva o porovnaní automatizovaného režimu separácie on-line spojenia kapilánej izotachoforézy so zónovou
elektroforézou (ITP–CZE) s využitím diskrétnych spacerov (DS) v hydrodynamicky zatvorenom separanom sytéme
a automatizovanej jednokolónovej zónovej elektroforézy (CZE) v hydrodynamicky otvorenom separanom sytéme.
Porovnanie oboch prístupov bolo uskutonené na základe rozlíšenia píkov pri použití zmesi 50 organických UV
absorbujúcich aniónov. Pre CZE separáciu v oboch hydrodynamických prístupoch bol použitý rovnaký nosný elektrolyt
(CE), 100×10 -3 mol L -1 morpholínetánsulfónová kyselina (MES), 10×10 -3 mol L -1 histidín (HIS) a 8×10 -3 mol L -1
-cyklodextrín s pH 5,1. V ITP stupni ITP–CZE kombinácie bol použitý vodiaci elektrolyt (LE), 10×10 -3 mol L -1 kyselina
chlorovodíková a 14,5×10 -3 mol L -1 -alanín s pH 3,2 a zakonujúci elektrolyt (TE), 15×10 -3 mol L -1 kyselina kaprónová
s rídavkom 60×10 -3 mol L -1 -alanínu s pH 4,6. Všetky elektrolyty obsahovali prídavok hydroxyetylcelulózy (0,05%; 0,1%
alebo 0,2% (m/V)) na potlaenie elektroosmotického toku. V hydrodynamicky zatvorenom separanom systéme, kde je
potlaený laminárny a elektroosmotický tok, boli separácie uskutonené v anionickom móde s vodivostnou a UV
fotometrickou detekciou pri vlnovej džke 254nm. V hydrodynamicky otvorenom separanom systéme boli separácie
uskutonené s pozitívnou polaritou napätia pri vlnovej džke 208 a 254nm. Táto práca prezentuje výhody ako aj nevýhody
plne automatizovaného režimu kapilárnej elektroforézy v column-coupling spojení s izotachoforézou, poukazuje na zvýšenie
potu rozlíšených píkov a separanej kapacity vplyvom zníženia saturaného faktora v porovnaní s hydrodynamicky
otvoreným prístupom.
1. Úvod
Základný rozdiel medzi hydrodynamicky otvoreným a zatvoreným separaným sytémom je v umiestnení mechanickej
prekážky (semipermeabilnej membrány [1] alebo vrstvy gelu [2]) na konci kapiláry, ktorá zamedzuje pohybu roztoku
elektrolytu v kapiláre bez obmedzenia elektroforetického transportu iónov oproti otvoreným systémom, kedy je pohyb
roztoku elektrolytu kapilárou mechanicky neobmedzený.
V súasnosti sú CZE separácie uskutoované v hydrodynamicky otvorených separaných systémoch najmä
z nasledujúcich dôvodov: nízka tepelná disperzia, vysoký hydrodynamický odpor kapilár, možnos súasného stanovenia
kationicky a anionicky migrujúcich látok v jednom pokuse pomocou elektroosmotického transportu roztoku elektrolytu
a jednoduchá automatizovatenos. Tieto separané systémy dovoujú použitie kapilár väších vnútorných priemerov, avšak
problémom je hydrodynamická disperzia súvisiaca s tokom roztoku elektrolytu [3,4], ktorá môže by spôsobená rozdielnym
elektroosmotickým tokom v rôznych astiach kapiláry (vytvára sa lokálny hydrodynamický tok) alebo tlakovým rozdielom
na koncoch kapilár (rozdielne výšky hladín kapilár ponorené do roztoku) [3]. alšie obmedzenia vyplývajú zo separanej
kapacity a koncentraných detekných limitov dosiahnutených v CZE [5-8].
Hydrodynamicky zatvorený systém ponúka riešenie aj ke za cenu istých obmedzení, je možné dosiahnu nižšie
koncentrané detekné limity, potlaením elektroosmotického toku nedochádza k elektroosmotickej disperzii (je
zanedbatená) [5]. Zatvorený hydronynamický systém umožnuje on-line kombinácie s inými CE technikami, najmä
izotachoforézou [9-15]. V práci [16] sú uvedené možnosti ako eliminova elektroosmotický tok do vysokého stupa
a reprodukovatene pomocou vysokomolekulárnych vodorozpustných polymérov.
Jedným z obmedzení je použitie membrány, ktorá za uritých okolností môže by zdrojom významných zmien
migraných rýchlostí analytov [17], konkrétne heterogénne zloženie roztokov na oboch stranách membrány (osmóza
vyvoláva hydrodynamický tok rozpúšadla membránou), riziko deformácie membrány poas plnenia, ktorá sa po uzavretí
separaného systému vplyvom pružnosti vracia do pôvodného stavu, o môže spôsobi deformáciu zóny analytu a zmenu
migranej rýchlosti (riešením je necha dostatone dlhý as na relaxáciu membrány alebo ju mechanicky spevni) [18],
potreba používa mechanicky vysoko stabilné porézne membrány s takou vekosou otvorov, aby nedochádzalo k výtoku
roztoku elektrolytu z kapiláry.
Keže väšina analytických postupov vyžaduje mnohonásobné prevedenie jednotlivých rutinných analytických
operácií, automatizácia by mohla odstráni ich nevýhody, ako je znaná prácnos, nízka produktivita a veká spotreba
chemikálií. Tieto asovo nároné analytické operácie sú asto tiež zdrojom hrubých experimentálnych chýb. Preto súasné
vysoké požiadavky na analytickú kontrolu je možné racionálne splni zavádzaním výpotových metód a technických
prostriedkov pre automatické prevádzanie analýz, i už v otvorenom alebo zatvorenom systéme. Rozvoj automatizácie
analytických metód sa stáva nevyhnutnou súasou rozvoja analytickej chémie a teda aj elektromigraných separaných
techník, z dôvodov zvyšujúcich sa nárokov na kvalitu a kvantitu poskytovaných analytických informácií.
Na Katedre analytickej chémie Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave bol vyvinutý automatický elektroforetický
analyzátor so separanou jednotkou s architektúrou spájania kolón pracujúci v zatvorenom separanom režime.
Zborník príspevkov
z 18. medzinárodnej vedeckej konferencie
"Analytické metódy a zdravie loveka", ISBN 978-80-969435-7-9
- 190 -
hotel Falkensteiner, Bratislava
11. - 14. 10. 2010