Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №3

Рис. 72.Механизм разделения в МЭКХ

ЭОП направлен в сторону катода. Если вклад электрофоретической подвижности мицелл меньше вклада электроосмотической подвижности, то мицеллы движутся в сторону катода, т. е. в сторону детектора. Полярные молекулы, которые задерживаются только в водной фазе, движутся со скоростью электроосмотического потока и, спустя "мертвое" время, достигают детектора. Сильно гидрофобные молекулы пробы задерживаются прежде всего внутри мицелл и движутся со скоростью мицеллы. Следовательно, задержанные молекулы пробы появляются в детекторе в отрезок времени между to и tMC. Получаемое разделение нейтральных веществ основано на их различном распределении между буферным раствором и внутренней частью мицелл. Вследствие того, что молекулы пробы взаимодействуют с псевдостационарной фазой, точность метода МЭКХ соответствует точности обычного хроматографического метода.

Значение k', по аналогии с хроматографией, можно определить как соотношение между числом молекул пробы в подвижной (n_aq) и стационарной (n_mc) фазах:

k' =(n_mc)/(n_aq)

С учетом того, что стационарная фаза подвижна, для значения V:' получим:

k' = (t_R - to)/{to(1 — t_R/t_MC)}

В отличие от ВЭЖХ, в данном случае через детектор могут проходить также молекулы пробы с бесконечными значениями k'. В этом случае молекулы пробы задерживаются исключительно внутри мицелл. Влияние распределения ионов пробы между псевдостационарной фазой и буфером на разделение смеси веществ представлено на рис. 73.

Рис. 73. А) Соотношение между временем миграции и значением k'. В) Разделение методом МЭКХ ароматических соединений:

_{буфер: 110 мМ ДДСН в 25 мМ борате, pH 8.5: капилляр 75 мкм, 50/70 см; напряжение 20 кВ, детектирование 200 нм; 1 — формамид (to), 2 — анилин, 3 — фенол, 4 — бензиловый спирт, 5 — бензойная кислота, 6 — бензальдегид, 7 — нитробензол, 8 — фенилацетон, бензилцианид, 9 — ацетофенон, 10 — толуол, 11 — хлорбензол, 12 — этилбензол+о-ксилол, 13 — нафталин, 14 — судан III (1 мс).}

При постоянном Дк' расстояния между пиками с ростом значения k' уменьшаются. Для вычисления k' необходимо знать to и t_MC. Однако для МЭКХ не существует идеального маркера. Маркер для to должен быть электрически нейтральным и полностью свободным от мицелл. В качестве инертных маркеров подходят, например, ацетон; формамид или метанол, взаимодействием которых с мицеллами можно пренебречь и которые движутся со скоростью ЭОП. В дальнейшем эти вещества можно детектировать с помощью УФ-поглощения или изменения показателя преломления как пик показателя преломления.

Труднее определить скорость движения мицелл. В качестве маркера для (мс находят применение такие водорастворимые соединения, которые задерживаются только внутри мицелл, например, судан III и судан IV.

Область применения метода МЭКХ не ограничивается только разделением нейтральных веществ, им можно разделять и заряженные пробы. Распределение веществ между водной и мицеллярной фазами может приводить к росту селективности и воздействовать тем самым на разделение ионов с очень схожими электрофоретическими подвижностями. В этих случаях разрешение пиков, достигаемое методом МЭКХ, перекрывает разрешение КЗЭ.

Для МЭКХ необходимы ионные детергенты. Многие детергенты можно приобрести в торговле, однако только немногие из них пригодны в качестве добавок в МЭКХ. Для того, чтобы детергент подходил к МЭКХ, он должен отвечать следующим требованиям:

— растворимость в соответствующем буфере должна быть достаточно высокой (> ККМ), чтобы могли образоваться мицеллы;

— мицеллярный раствор должен быть гомогенным и УФ-прозрачным;

— мицеллярный раствор должен обладать невысокой вязкостью.

В МЭКХ могут применяться как анионные, так и катионные детергенты. Однако наиболее распространены анионные детергенты. Наиболее часто применяется, как уже отмечалось, ДДСН. Меньше подходят гомологи ДДСН. Так, например, расвор децилсульфата натрия с необходимой концентрацией (50 мМ) обладает высокой электропроводностью, что увеличивает поток и, как следствие, возникают проблемы с джоулевым теплом. Тетрадецилсульфат натрия обладает при комнатных температурах слишком малой растворимостью, что ограничивает его применение только высокими температурами. В общем случае сульфаты и сульфонаты предпочтительнее карбоксилатов, поскольку они сохраняют постоянную часть заряда в широкой области pH. В таблице 26 приведены некоторые детергенты со своими КМК и числами агрегирования. Величина ККМ представляет собой минимальную концентрацию детергента, необходимую для образования мицеллы. Под числом агрегирования понимают число молекул детергента, укладываемых по диаметру мицеллы.