모세관 전기 포레시스 (CE)

모세관 전기 포근은 전기 포동으로 인한 분자를 분리합니다. 분자의 전기 전동이동성은 전하와 전압뿐만 아니라 움직임에 저항하는 마찰 항력에 의해 얼마나 끌어당기거나 격퇴되는지에 따라 달라집니다. 마찰은 분자의 반경에 비례합니다. 따라서, 전기 전도 이동성은 크기와 전하를 기반으로합니다. 전하 분자가 모세관을 따라 이동하는 속도는 전기 전동 이동성과 적용된 전기장의 산물입니다. 따라서 전압이 높을수록 속도가 빨라지고 분리속도가 빨라집니다.

대부분의 모세관 전기 포근 계측기는 검출기 끝에 있는 음전압과 입구의 양전압으로 설정됩니다. 이것은 양하전증 분자가 끝에 있는 음극쪽으로 이동하는 것을 의미하고, 부정적인 충전된 분자는 다른 쪽으로 이동합니다. 그러나 모든 분자는 전기 osmotic 흐름이라고 불리는 벌크 유체 흐름이 있기 때문에 검출기에서 볼 수 있습니다. 따라서 마이그레이션 순서는 양전하, 중성 및 음전하 분자입니다.

전기 osmotic 흐름은 염용액으로 채워진 작은 유리 모세관에 고전압을 가하여 발생합니다. 염용액의 양전하 이온은 유리 벽에 음전하 실라놀 그룹이 있는 이중 층을 형성한다. 모세관 의 끝에 음수 전압이 가해지면 이중 층에서 양이온을 끌어당겨 마찰력으로 인해 주변의 용액을 끌어당깁니다. 이러한 유형의 흐름은 플러그 모양이며 HPLC의 포물선 모양의 유동 플러그보다 밴드 가늘게 확장됩니다.

중성 분자는 모두 전기 osmotic 흐름과 동일한 속도로 흐를 수 있습니다. 그러나, 의사 고정 상은 분자가 안팎으로 분할할 수 있는 미셀을 형성하기 위해 실행 버퍼에 첨가될 수 있다. 전형적인 의사 고정 단계는 나트륨 도데킬술페이트입니다. 미셀은 외부에 음전하를 가해, 그래서 그들은 전기 전동 이동성을 가지고, 그래서 미셀에 소요되는 시간은 마이그레이션 시간을 결정합니다. 모세관 전기 포근증의이 형태는 미셀라 전기 키네틱 크로마토그래피 (MEKC)라고합니다.

CE에서의 검출은 HPLC의 경우와 유사합니다. UV-Vis는 일반적이며 분자가 이중 결합을 가지고 있는 한 태그를 지정할 필요가 없습니다. 그러나 흡광도는 50 μm 모세관의 경우 작은 경로 길이에 따라 달라집니다. 버블 셀 또는 z 셀은 경로 길이를 증가시게 됩니다. 레이저 유도 형광은 보다 민감한 검출 방법입니다. 레이저는 모세관의 창과 측정 된 제품의 형광을 통해 빛날 수 있습니다. 형광은 매우 높은 감도를 제공하지만, 대부분은 형광이 아니기 때문에 일반적으로 분자를 태그해야합니다. 전기화학적 검출 및 전기분사 질량 분석 검출이 인기를 얻고 있습니다. 이러한 검출기 중 하나의 문제점은 전기화학및 전기스프레이가 전압의 적용을 필요로 하고 CE 전압이 간섭할 수 있기 때문에 검출 전에 분리로부터 의 고전압을 접지해야 한다는 것입니다. 전극을 사용하여 전류또는 모세혈관의 작은 균열을 배출하는 CE 전압을 분리하는 새로운 방법은 이러한 과제를 극복하고 있습니다.

다이어트 펩시와 펩시 샘플을 위해 수집된 전기페로그램은 각각 그림 1과 2에도시된다. 카페인, 아스파타메 및 벤조산에 대한 세 가지 피크는 다이어트 펩시에서 관찰되며 표준과 유사한 이동 시간을 가지고 있습니다. 일반 펩시의 경우, 카페인 피크가 존재하지만 아스파타메와 벤조산 봉우리는 아닙니다. CE 분석은 마이그레이션 시간이 3~4분밖에 되지 때문에 빠릅니다.

카페인에 대한 교정 곡선은 그림 3에표시됩니다. 이 곡선은 각 샘플에서 카페인의 농도를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

그림 1. 다이어트 펩시의 CE 분석. 빨간색은 카페인, 아스파타메 및 벤조산의 표준입니다. 검은 색은 다이어트 펩시 샘플입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2. 펩시의 CE 분석. 검은 색은 펩시 샘플이며 빨간색은 카페인, 아스파타메 및 벤조산표준의 샘플입니다. 아스파타메나 벤조산이 없기 때문에 소다는 식이요법이 아닙니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3. CE와 카페인 보정 플롯. 최고 지역의 플롯 대 농도 대 카페인 기준에 대 한 CE로 측정. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

모세관 전기 포근은 많은 특수 분리에 사용됩니다. 예를 들어, 품질 테스트를 위해 제약 산업에서 사용되며 측면 제품이나 간섭자가 없는지 확인합니다. CE는 모세관의 벽이 산성 pH로 중성화될 수 있으므로 모세관에 달라붙지 않기 때문에 기본 아미노산 군으로 약물을 분리하는 데 특히 유용합니다.

CE의 모드는 또한 인간 게놈및 분리된 DNA를 서열화하기 위하여 이용되었습니다. CE의 이 모드는 모세관 겔 전기포광및 이러한 분리를 위해, 중합체가 CE 모세관내로 주입된다. 폴리머는 작은 파편이 젤을 통해 더 빠르게 이동할 수 있기 때문에 크기에 따라 추가적인 분리 모드를 제공합니다. 이것은 체질이라고 하며, 전기전도 분리와 함께 DNA 분석을 위한 1개의 염기 쌍 분해능을 가지고 있다.