Inovace biochemických programů
2011 - 2013
Inovace biochemických bakalářských programů Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity pro potřeby moderní společnosti
Operační program vzdělávání pro konkurenceschopnost
Prioritní osa: Terciální vzdělávání, výzkum a vývoj     Oblast podpory: Vysokoškolské vzdělávání

Virtuální laboratoř

Kapilární izotachoforéza

Elektroforetické metody jsou založeny na pohybu nabitých částic v elektrickém poli. Rychlost částice ( v ) je přímo úměrná intenzitě elektrického pole ( E ) a elektroforetické pohyblivosti ( µ ) :

v = µ . E

Elektroforetická pohyblivost

  • vztažena vždy na prostředí, ve kterém se látka pohybuje
  • jednotky m2V-1s-1
  • znaménko určuje směr pohybu iontu
    pohyblivost kationtů - kladné znaménko
    pohyblivost aniontů - záporné znaménko
  • hodnota pro většinu iontů ~ 10-8
    • vyjímky:
      H+ 362,5 x 10-9 m2V-1s-1
      OH- 205,5 x 10-9 m2V-1s-1

Skutečná pohyblivost - vliv vnějšího prostředí

vliv iontové síly - Onsagerova rovnice

itp2.gif

| µ| - iontová pohyblivost

| µo| - limitní iontová pohyblivost

| zR| - náboj protiontu

I - iontová síla

vliv teploty

µ (T) = µ (To) [ 1 + a (T - To)]

a itp3.gif 0,02

zvýšením teploty o 10 oC se zvýší pohyblivost přibližně o 20%

Efektivní pohyblivost - vliv chemických rovnováh na pohyblivost iontů

Tiselius:

Látka, přítomná v roztoku ve více formách, které jsou navzájem v rychlé dynamické rovnováze, migruje elektrickým polem jako jediná látka o určité efektivní pohyblivosti µ :

itp4.gif

xi - molární zlomky jednotlivých forem látky

µi - iontové pohyblivosti jednotlivých forem látky

Princip metody

Zónová elektroforéza

Vzorek separovaných látek se pohybuje v prostředí základního elektrolytu, který zaručuje udržení konstantního homogenního elektrického pole. Jednotlivé separované látky se pohybují různou rychlostí podle svých elektroforetických pohyblivostí.

Izotachoforéza

Vzorek je umístěn mezi vedoucí a koncový elektrolyt. Vedoucí elektrolyt má nejvyšší pohyblivost a koncový elektrolyt nejnižší pohyblivost v celém systému. Po nastavení těchto podmínek jsou jednotlivé separované látky prostředím, které zaručuje udržení konstantního elektrického pole. Jednotlivé separované látky se pohybují stejnou rychlostí a jsou za sebou zařazeny podle svých elektroforetických pohyblivostí.

Koncentrace v izotachoforetických zónách

itp5.gif

Při analýzách s neměnnou koncentrací vedoucího elektrolytu je koncentrace látek v zónách konstantní

- lze využít délku zóny pro kvantitativní vyhodnocení

koncentrace látek v původním vzorku nemá žádný vliv na výslednou koncentraci látky v adjustované izotachoforetické zóně

Průběh izotachoforetické analýzy dikarboxylových kyselin :

Operační systém

Vedoucí ion 10 mmol/l HCl
Protiion β - alanin
pH vedoucího elektrolytu 4.0
Koncový elektrolyt 5 mmol/l kys. propionová

Zásobník koncového elektrolytu je naplněn roztokem 5 mmol/l kys. propionové a zásobník vodícího elektrolytu s kapilárami naplněn 5 mmol/l HCl upravené β - alaninem na pH 4.0

Pomocí dávkovacího kohoutu je na rozhraní mezi vodící a koncový elektrolyt nanesena směs dělených dikarboxylových kyselin.

K separaci dochází po zapojení zdroje vysokého napětí.

Evropský sociální fondEvropská unieMinisterstvo školství, mládeže a tělovýchovyOperační program Vzdělávání pro konkurenceschopnostMasarykova univerzita
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.