Seriál o kapilární elektroforéze

V současné chvíli pro Vás připravujeme seriál o kapilární elektroforéze v teorii i praxi. Doufáme, že Vás zaujme a tak neváhejte i dále sledovat naše webové stránky. Seznam použité literatury naleznete zde

1. Princip Elektroforéza je obecně elektromigrační technika (a také přístroj) používaná k dělení látek pomocí vloženého elektrického pole [1]. Uvažujeme-li elektrolyt - směs kationtů a aniontů - který tvoří prostředí mezi nabitými elektrodami, pak kladně nabité kationty budou putovat k záporně nabité elektrodě (katodě) a naopak záporně nabité anionty budou směřovat ke kladně nabité elektrodě (anodě), viz Obr. 1. Je zřejmé, že kationty, které mají větší náboj budou u katody rychleji než kationty s nižším nábojem (např. Cu²⁺ budou rychlejší, pohyblivější než Cu⁺).

1. Instrumentace V současné době se na trhu vyskytují široce používané instrumenty firem Prince Technologies, Agilent Technologies, Beckman Coulter či Lumex. Kapilární elektroforézy SpectraPhoresis výrobce Thermo Separation Products lze zařadit k dnes již klasickým, ale rozhodně ne méně cenným aparátům průkopnické elity. Instrumentální uspořádání je však u všech elektroforéz obdobné, viz Obr. 6

1. Hodnota pH základního elektrolytu Nejdůležitější nastavovanou veličinou při provádění kapilární elektroforézy je hodnota pH. Jak již bylo uvedeno, pohyblivost EOF a analytů je funkcí pH a tudiž pH výrazně ovlivňuje migrační časy a separační účinnost. Je zřejmé, že běžné vodné roztoky solí použité jako elektrolyt mohou mít relativně značné výkyvy pH (např. vzdušný CO₂ pomalu se rozpouštějící v roztoku). Z toho důvodu se používají tlumiče pH, čili pufry - jak anorganické (fosfát, borát), tak i organické (citrát, vinan, TRIS). Hodnota pH se optimalizuje tak, aby došlo k maximálnímu rozlišení píků analytů při minimálním času analýzy. Dle nastavené hodnoty pH se zvolí pufr, který má v dané oblasti pH maximální pufrační kapacitu (množství silné kyseliny, které se musí k roztoku pufru přidat, aby se jeho pH změnilo o jednotku).

Kapilární elektromigrační techniky se mohou lišit náplní kapiláry, ať už je to roztok základního elektrolytu u kapilární elektroforézy, základní elektrolyt s micelárními aditivy u micelární elektrokinetické chromatografie nebo stacionární fáze u kapilární elektrochromatografie. 

Separace barviv používaných v přípravcích Barviva používaná v potravinářském a farmaceutickém průmyslu jsou většinou vysoce polární azo-sloučeniny často obsahující sulfonovou funkční skupinu. K separaci těchto látek od ostatních přítomných složek je výhodné použít elektroforetickou separaci.
Červené barvivo „Cherry Red" používané při výrobě potravinářských a farmaceutických produktů je složeno ze tří komponent - Azorubinu (E122), „Orange Yellow S" (E110) a „Ponceau 4R" (E124), viz Obr. 1.

Separace ve vodě rozpustných vitamínů a minerálů Zatímco separace ve vodě rozpustných vitamínů je HPLC metodami snadno proveditelná [3] a kapilární elektroforéza může sloužit pouze jako podpůrná technika, u anorganických iontů se bez kapilárně elektroforetické separace nebo iontové chromatografie nelze obejít. V následujících odstavcích bude demonstrována separace ve vodě rozpustných vitamínů a minerálů v podpůrných přípravcích pomocí kapilární elektroforézy.

Separace pomocných látek ve farmaceutických preparátech Při vývoji metod stanovení nebo důkazu aktivních případně pomocných látek ve farmaceutických preparátech se v drtivé většině aplikuje chromatografická separace. Ne vždy je však kapalinová či plynová chromatografie vhodná technika - např. při důkazu přítomnosti polární kyseliny ethylendiamintetraoctové (EDTA) vedle aktivní farmaceutické ingredience.