Капиллярная электрохроматография

Успехи в капиллярной жидкостной хроматографии и в капиллярном электрофорезе ускорили развитие новой методики, получившей название капиллярная электрохроматографияCEC. В обычной жидкостной хроматографии элюент подается под высоким давлением механическим насосом. Как мы обсуждали ранее подвижная фаза, однако, может перемещаться и под действием электрического насоса, приводимого в действие силами электроосмоса. Жидкостная хроматография базирующаяся на эффекте электроосмоса, называется электрохроматографией.

По существу, капиллярная электрохроматография является гибридом жидкостной хроматографии и капиллярного фореза, и может проводиться в открытой емкости, а также в капилляре из традиционных материалов. Как и в капиллярном электрофорезе, электрическое поле прилагается поперек разделительного капилляра, генерируя поток растворителя, вызываемого электроосмосом. В капиллярной электрохроматографии электроосмос используется как «помпа», перемещающая растворитель через разделительную колонку, тогда как в жидкостной хроматографии поток движется под давлением. Следует отметить два процесса, связанные с разделением в CEC. Один включает удерживание растворенных веществ, основанное на разнице взаимодействий между подвижной и стационарной фазами, как в HPLC. Другой включает дифференциальную миграцию, которая характеризуется электрофоретической скоростью растворенных веществ, как в CEC.

Стационарная фаза может быть образована на основе шариков кварца, упакованных внутри капилляра, или фиксированного на стенках открытой камеры (рис. 26.21). Подвижная фаза обычно состоит из электролита, содержащего водно-органический раствор, переносимый через капилляр электросмотическим потоком, который генерируется в интерфазе «твердое тело-жидкость» из кварцевого материала. Кварцевая поверхность заряжена отрицательно благодаря депротонированию поверхностных силанольных групп. Следовательно, раствор в интерфазе несет общий положительный заряд (вызываемый ионами в растворе) с тем, чтобы нейтрализовать постоянный отрицательный заряд на кварцевой поверхности и образовать двойной электрический слой.

Рис. 26.21. Схематическое представление явления CEC с использованием упакованного капилляра

Положительно заряженный раствор вблизи поверхности проникает внутрь подвижной диффузной области двойного слоя. Под влиянием электрического поля сольватированные катионы движутся к отрицательному электроду, неся за собой молекулы растворителя. Так генерируется поток вблизи поверхности как у кварцевых частиц, так и у стенок капилляра. На макромолекулы, обладающие зарядом, может также действовать электрическое поле, приводящее к дифференциальной миграции как при электрофорезе. Поэтому, заряженные и незаряженные частицы могут быть разделены в соответствии с их дифференциальной миграцией через колонку и электрофоретической подвижностью растворенных частиц. В качестве примера на рисунке 26.22 показано разделение пяти небольших пептидов на капиллярной колонке методом CEC.

Рис. 26.22. Разделение пяти небольших пептидов на колонке методом CEC. Колонка: внутренний диаметр колонки 100мкм, её длина 25 см, напряжение 25 кВ, поддерживающий электролит 40 мМ NH4Ac-AcOH (pH 4.5; ацетонитрил (1:1 по объему) детектирование при длине волны 214 нм. Обозначения: T – трипторелин; D – десмопрессин; О – оксилоцин; A – пептид A; U – урацил; C – специальный маркер