Cистема капиллярного электрофореза «капель»

Капиллярный э/ф использовали давно. Проблема – нет синхронизации, а одного капилляра для детекции не хватало.

Но прогресс на месте не стоит. «Капель». На западе тоже производится. Экологи любят – для детекции загрязнения тризолом, фенолом.

q кварцевые с внешним полиимидным защитным покрытием капилляры (внутр. диаметр 50-75 мкм, внешний 365 мкм, общая длина 30-100 см);

q положительные и отрицательные напряжения до 30 кВ;

q для ввода пробы применяют избыточное давление (гидродинамический способ) или высокое напряжение (электрокинетический). Объем пробы составляет несколько нанолитров;

q для регистрации электрофореграмм используют УФ-детектирование непосредственно в капилляре, в прямом и косвенном вариантах

Двойной электрический слой. Стекло капилляра, при определенных рН протонируется и приобретает заряд «-», соответственно 1-й слой катионов, который прилежит к этой поверхности, практически не может двигаться под действие ЭП, т.к. электростатическое взаимодействие со стеклом сильнее.

Двойным слоем моно управлять, используя рН.

А поле здесь очень высокое – вплоть до кВ на см. Позволяет процесс проводить очень быстро. В геле такое делать нельзя! Возникает аномальная зависимость подвижности от размера. А в свободной среде – можно.

В середине капилляра – детектор, чтобы можно было использовать оба направления.

Нанесение образцов – гидростатически или электрокинетически, или комбинированно.

Гидростатичски – небольшой объем поместить засчет всасывания-засасывания жидкости. Есть возможность управлять макроскопическим потоком, и определенный столбик образца мы получим.

Электрокинетически – конец капилляра помещаем в пробирку. Туда же помещается второй электрод, катод, если нас анионы интересуют, под дейтвием ЭП в-ва попадают в капилляр, ведем недолго, чтобы зона была узкая, а потом собственно начинам э/ф.

Насколько прибор универсален?

Позволяет анализировать даже неионогенные в-ва, которые строго говоря в электрическом поле двигаться не должны.

Si=0 -> Si(OH)_{2 Ka1} ~ 4 x 10³

При C однозарядного электролита 1 – 0.1 mМ толщина двойного электрического слоя составляет в среднем 30 – 50 мкм. При диаметре канала 50 – 100 мкм практически вся жидкость, заполняющая капилляр, представляет собой диффузную часть двойного электрического слоя.

Электроосмотический поток направлен к катоду.

Используют Мицеллярную электрокинетическую хроматографию (МЭКХ):

Э/ф в псевдогеле. НК

"ГЕННЫЙ АНАЛИЗАТОР" ABI 310
(Applera = Applied Biosystems+Сelera Genomics)

Принцип тот же, трение о матрикс. Только гель не совсем честный, иначе мы его ни за что из капилляра не вытряхнем, а одноразовые капилляры – дорого.

Используется псевдогель, модифицированный линейный ПАА. Есть боковые группы, которые создают виртуальный гель засчет нековалентных взаимодействий. Начинает приближаться к агарозе. Этакий жидкий кристалл. Но никто не проверял. Хотя хорошо отфильтрованный линейный ПАА, в узком диапазоне длин, тоже работает.

Позволяет разделять продукты реакции Сенгера. Или просто разделять фрагменты – ГенСкан.

При разделении некоторые фрагменты имеют разную массу, но одинаковую подвижность – просто у флюорохромов разные заряды. Даже сдвигают подвижность до 1 звена.

Современные приборы – до 16 капилляры.