Диссертация (1150179), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Схемаимидазолиевых ИЖ.созданияковалентныхпокрытийнаосновеСтепень модификации контролировалась по направлению и скоростиЭОП (Рис. 37а). Синтезированные покрытия создавали сильный анодный ЭОПпри рН = 2.0 (RSD=2.3 %, n=10, p=0.95).ЭОП807060m AU504030201000510а15мин202530бРис. 37. (а) Электрофореграмма маркера ЭОП (рН = 2.0).
(б) Зависимостьскорости ЭОП от рН фонового электролита.Условия: система капиллярного электрофореза «Капель-105М».Фоновый электролит: 10 мМ раствор NaH2PO4 (доведенный до требуемогозначения рН 0.1 М раствором HCl) или 10 мМ раствор H3BO3 (доведенный дотребуемого значения рН 0.1 М раствором NaOH). Условия: Напряжение ±20 кВ,детектирование – 220 нм. Маркер ЭОПа – 5 %-ный (объемн.) раствор ДМФА вводе.86На модифицированном капилляре исследована зависимость скорости инаправления ЭОП от рН фонового электролита (Рис. 37б).
Установлено, что приувеличении рН рабочего буфера происходит ослабление ЭОП, а при рН равном9.3 генерируется катодный ЭОП, что указывает на наличие остаточныхсиланольных гидроксильных групп на поверхности кварцевого капилляра.После работы в щелочной среде и при возращении к рН = 2.0 анодный ЭОПвновь восстанавливался, однако использование капилляров при высоких рНнежелательно, потому что срок их службы резко снижается (150 анализов вкислой среде, 10 - в щелочной). Таким образом, ковалентные покрытияоказались устойчивыми при значениях рН фонового электролита 2.0-5.5.Наличие ковалентного покрытия независимо подтверждено и методомсканирующей электронной микроскопии (СЭМ) (Рис.
38).а)б)Рис. 38. Фотографии поверхности кварцевого капилляра, полученныеметодом СЭМ: (а) поверхность кварцевого капилляра, (б) поверхностькварцевого капилляра, иммобилизованная ионной жидкостью. Прибор:HITACHI S-3400N, Условия съемки: изображение во вторичных электронах(SE), ускоряющее напряжение 10 кВ (А) и 20 кВ (Б), масштаб: 5 мкм (а) и 2 мкм(б), экспозиция 320 секунд на изображение.87Появление сигнала брома в спектрах ковалентных покрытий, полученныхметодом энергодисперсионного микроанализа (EDX), также свидетельствует обиммобилизации ионной жидкости на поверхности кварцевого капилляра (Рис.39).SpectrumCOSiBrСуммаSpectrum 1Spectrum 2Spectrum 318.8315.5417.2754.4056.5655.2725.7027.1226.471.070.780.99100.00100.00100.00Среднее значение17.21 55.41Cтанд.
отклонение 1.651.09Максимум18.83 56.56Минимум15.54 54.40Все результаты в массовых %.26.430.7127.1225.700.940.151.070.78100.00Рис. 39. Результаты энергодисперсионного микроанализа поверхностикварцевого капилляра, модифицированного ионной жидкостью. Прибор:HITACHI S-3400N, Условия съемки: изображение во вторичных электронах(SE), ускоряющее напряжение 20 кВ, масштаб 1 мкм, экспозиция 320 секунд наизображение.Для оценки аналитических возможностей ковалентных покрытий наоснове ИЖ в качестве модельных систем выбраны основные соединения:биогенные амины и аминокислоты.При разделении аналитов с использованием капилляров с ковалентнопришитой ионной жидкостью эффективность возрастала в 2-5 раз и достигалазначений до 300 тыс т.т. (Рис. 40), что указывало на возможность применения и88различных вариантов внутрикапиллярного концентрирования для сниженияTrpпределов обнаружения.DANAADOPANMN-4TyrmAU-3-57891011121314минРис. 40.
Электрофореграммы модельной смеси биогенных аминов иаминокислот. Условия: система капиллярного электрофореза «Капель-105М»,кварцевый капилляр с ковалентным покрытием на основе ИЖ. Фоновыйэлектролит: 10 мМ раствор NaH2PO4 (доведенный до требуемого значения рН0.1 М раствором HCl). Детектирование – 220 нм. Напряжение: -20 кВ. Аналиты:NA – норадреналин, A – адреналин, NMN – норметанефрин, DA – дофамин, Tyr- тирозин, Trp – триптофан, DOPA – 3,4-дигидроксифенилаланин.На синтезированных покрытиях аналиты и ЭОП мигрируют впротивоположных направлениях, что благоприятствует концентрированию.Однако полученные значения пределов обнаружения (120-620 нг/мл) оказалисьнедостаточными для определения биогенных аминов и аминокислот вбиологических жидкостях.
Для снижения пределов обнаружения изученывозможности различных вариантов on-line концентрирования (стэкинг сбольшим объемом вводимой пробы и с «водной пробкой»).Факторы концентрирования (SEFh) определяли по формулеSEFh =h1× r (6)h289h1 – высота пика соответствующего аналита при концентрировании;h2 – высота пика при стандартных условиях (2с 30 мбар – стэкинг сусилением поля, 2 с 10 кВ - электростэкинг)r – коэффициент разбавления.Для выбора требуемых условий варьировали время ввода анализируемойпробы (2-100 с), время ввода «водной пробки» (0-30 с) и давление ввода пробы(30-50 мбар). Факторы концентрирования (SEFh) и пределы обнаружения (ПО)составили 58-135 и 11-95 нг/мл, соответственно (табл.
16).Таблица 16. Результаты on-line концентрирования биогенных аминов иаминокислот на синтезированных N-бутилимидазолиевых покрытиях.На модифицированном капилляреСтэкинг с большимСтэкинг с «воднойБез концентрированияобъемом вводимойпробкой»пробыANMN NA DAANMNNADAANMNNA DAАналитФоновый10 мМ Na2HPO4, pH = 2.0 (доведенный 0.1 M HCl)электролитВводВода: 150 мбар*с60 мбар*с1500 мбар*сПроба: 1500 мбар*спробыSEFh4544125120135105125120135 100520350370 3201714111217141112ПО, нг/млDOPATyrTrpDOPATyrTrpDOPATyrTrpАналитФоновый10 мМ Na2HPO4, pH = 2.0 (доведенный 0.1 M HCl)электролитВводВода: 150 мбар*с60 мбар*с1500 мбар*сПроба: 1500 мбар*спробыSEFh578615885655886620770120519511489511ПО, нг/млСинтезированные покрытия испытаны и при концентрировании аналитовв условиях свипинга.
В качестве мицеллообразующего агента применяли ДДСНв концентрации 10-50 мМ. Молекулы детергента за счет гидрофобныхвзаимодействий модифицируют стенки капилляра, образуя двойной слой (Рис.41а). В результате поверхность приобретает отрицательный заряд и создается90сильный катодный ЭОП (tэоп=3.9 - 4.0 мин).
При этом аналиты мигрируютпосле ЭОП (Рис. 41б), что указывает на их взаимодействие с мицеллами ДДСН.аTrpбDANMNA--4TyrμаμmDOPA+μэопmAUNA-3-5567мин89Рис. 41. Схема механизма разделения биогенных аминов в кварцевыхкапиллярах с ковалентно пришитой ИЖ в условиях МЭКХ (а).Электрофореграмма модельной смеси аналитов (б). Условия: Капель 105 М,фоновый электролит: 10 мМ NaH2PO4, pH = 2.0 (доведенный 0.1 М HCl), 25 мМДДСН.
Напряжение 20 кВ, ввод пробы 5 с 30 мбар, детектирование – 220 нм.Аналиты: NA – норадреналин, A – адреналин, NMN – норметанефрин, DA –дофамин, Tyr - тирозин, Trp – триптофан, DOPA – 3,4-дигидроксифенилаланин.µэоп – электрофоретическая подвижность ЭОПа, µа - электрофоретическаяподвижность аналитов, µм - электрофоретическая подвижность мицелл ДДСН.В данной системе могут реализоваться не только гидрофобныевзаимодействия аналитов с полостью мицеллы, но и электростатические:молекулыДДСН,адсорбированныенаповерхностиковалентномодифицированного кварцевого капилляра, могут выступать и в качествесильного катионообменника, что создает дополнительный резерв в увеличенииселективности разделения.Сонаправленное движение аналитов и ЭОП позволяет реализовать online концетрирование биогенных аминов в условиях электростэкинга.
В такомварианте значения факторов концентрирования для биогенных аминов91превысили 1000, а пределы обнаружения удалось снизить до 1-2 нг/мл (Табл.17).Таблица 17. Результаты on-line концентрирования биогенных аминов иаминокислотнасинтезированныхN-бутилимидазолиевыхпокрытияхвусловиях свипинга.МетодконцентрированияАналитыФоновый электролитВвод пробыSEFhПО, нг/млАналитыФоновый электролитВвод пробыSEFhПО, нг/млСвипинг с большим объемомСвипинг+электростэкингвводимой пробыANMNNADAANMNNADA10 мМ NaH2PO4, pH = 2.0 (доведенный 0.1 М HCl), 50 мМ ДДСН50 мбар 50 с15 кВ 50 с13016015014015009301460103017111091212DOPATyrTrpDOPATyrTrp10 мМ NaH2PO4, pH = 2.0 (доведенный 0.1 М HCl), 50 мМ ДДСН50 мбар 50 с15 кВ 10 с1101301803025303040512021035Таким образом, предложен вариант создания ковалентных покрытий наосновеИЖ,выявленывозможностиразличныхвариантовon-lineконцентрирования (стэкинг с большим объемом вводимой пробы и «воднойпробкой», свипинг с большим объемом вводимой пробы, свипинг в сочетании сэлектростэкингом) основных аналитов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
