Рис. 52. Разделение катионов в воде, взятой с поверхности озера Байкал.
Условия: прибор КЭ: Millipore Waters Quanta 4000; капилляр: 75 мкм, 54/60 см; поле: 446 В/см; буфер — 5 мМ имидазол/серная кислота, pH 4.5; ввод пробы гидростатический, 30 с. Непрямое детектирование, 214 им. Проба — байкальская вода: 1 — калий, 2 — натрий, 3 — кальции, 4 — магний. Количественные результаты приведены в таблице 20.
Для подтверждения полученных результатов эти же пробы воды изучали методами ИОХ, а также атомно-абсорбциомной спектроскопии (ААС).
При этом в методе ИОХ анализ пробы проводили по циклической схеме с применением синтетического ионита с детектором по электропроводности, а анализы методом ААС — по стандартному методу Шинкеля. Между найденными концентрациями ионов наблюдалось хорошее согласие.
В качестве другой пробы, для которой имелись в наличии контрольные данные, полученные другими аналитическими методами, изучали воду из лесного родника. Для минеральной воды лесного источника результаты анализов, полученные всеми тремя методами, приведены в таблице 20. Дополнительно здесь же приведены концентрации ионов, имеющиеся на этикетке бутылок с этой водой.
Более проблематичен анализ катионов в крови. Размеры красных кровяных шариков составляют 7:5x2 мкм и граничат с размерами частиц, которые можно вводить в КЭ без проблем. После разжижения свежей крови в 100 раз эта проба уже не в состоянии коагулировать. Красные и белые кровяные тельца крови не допускают прямого ввода пробы в методе ВЭЖХ. Содержание белков в этих разжиженных растворах всегда выше 0.7 г/л, так что белки составляют существенную часть пробы. Несмотря на это, разделение катионов методом КЭ вследствие их очень высокой подвижности по сравнению с компонентами пробы не представляет большой проблемы.
Вследствие высокой чувствительности, детектирование ионов удается провести даже в таком разжиженном растворе. Значения концентраций, определенные по сравнительному методу с внешней сравнительной кривой, соответствуют литературным данным. Для калия найдено значение 6.8 мг-экв/л (литературное значение 5 мг-экв/л), для натрия — 147 мг-экв/л (литературное значение 150 мг-экв/л), для кальция — 3.4 мг-экв/л (литературное значение 2 мг-экв/л) и для магния — 5.4 мг-экв/л (литературное значение 3 мг-экв/л).
Рис. 53. Разделение разжиженной пробы крови.
Условия: прибор КЭ — Milllpore Waters Quanta 4000; капилляр: 75 мкм, 50/57 см; поле: 446 В/см, буфер: 5 мМ имидазол/сериая кислота; ввод пробы гидростатический, 30 с, непрямое детектирование 214 им; проба: суспензия 50 мкл крови в 5 мл воды; 1 — калии, 2 — натрий, 3 — кальций, 4 — магний.
Белки в растворе все же нарушают воспроизводимость разделения. На рис. 54 показаны времена миграции и площади пиков кальция для первых восьми вводов пробы.
Рис. 54. Разделение разжиженной пробы крови, характеристические кривые времени миграции/площади пика для проверки воспроизводимости с и без кондиционирования капилляра. Условия аналогичны приведенным на рис. 53.
В результате адсорбции белков, которые при каждом вводе пробы достигают капилляра, силанольные группы на стенках капилляра, ответственные за ЭОП, все более и более блокируются. По этой причине ЭОП замедляется, и ионы движутся к детектору медленнее. Уменьшение скорости движения напрямую отражается на площади пиков. С увеличением времени миграции ионы медленнее проходят через детектор, из-за чего площадь пиков растет. Этим объясняется ход кривых зависимости площади пика от времени миграции, приведенных на рис. 54.
Нормировка площади пика на время миграции является лишь вычислительным приемом с результатами анализа. Однако, причина изменения времени миграции все же остается. Несмотря на это, путем такой нормировки ОСО площади пика уменьшается с 6.2 % до 2.8 %. Приемлемым решением этой проблемы является подготовка капилляра перед каждым пуском. В анализах, описанных до настоящего времени, для кондиционирования капилляра применяли только промывание разделяющим буфером в течение 3 мин.
Для удаления белков из капилляра после каждого разделения во второй серии измерений капилляр сначала промывали в течение 5 минут 0.1 М NaOH и затем 5 минут разделяющим бусрером. Этим способом кондиционирования можно было удалять со стенок капилляра мешающие вещества, внесенные пробой, и в конце концов восстановить свойства капилляра новым буфером. Характеристическая кривая зависимости площади пика от времени миграции в этих случаях не имеет наклона, времена, как и площади пиков, колеблются произвольно. Воспроизводимость площади пика для кальция составляет после 8 вводов пробы 2.0 %. Если площадь нормировать дополнительно на время, это значение составляет 1.5 %.
Амины также могут легко протонироваться, и, так же как ионы металлов или аммония, их можно легко разделять. Типичные значения pKs для алифатических аминов лежат в области от 9.5 до 10.8. На рис. 56 в качестве примера представлено разделение ионов металлов, аминов и аминоспиртов. И в данном случае непрямое УФ-детектирование достигается имидазольной буферной системой. Благодаря высокому разрешению пиков, все вещества, как видно из рисунка, отделены друг от друга на уровне базисной линии.
8.3. Сопоставление методов прямого и непрямого Уф-детектирования
Сопоставление нижней границы детектирования (НГД) и верхней границы линейной области удается провести при анализе некоторых аминов, плохо поглощающих в УФ-области. Аналогичные измерения со щелочными или щелочно-земельными ионами провести невозможно из — за их слишком малого УФ-поглощения. Из данных, приведенных в таблице 21, видно, что эта ионы при 200 нм можно детектировать прямым способом. В боратном буфере анализ длится до 5 мин. Непрямым УФ-детектированием при 254 нм с эфедрином в качестве буфера нижняя граница детектирование уменьшается в 50 раз (примерно до 1 мг/л). Линейная область в методе прямого УФ-детектирование распространяется от 1.4 до 1.6 десятичных порядков, а при непрямом УФ-детектировании — от 1.7 до 2.0 десятичных порядков.
Рис. 55. Разделение разжиженной пробы крови, воспроизводимость времен миграции, площади пика и нормированные площади пика. Условия аналогичны приведенным на рис. 53.
Из этого видно, что и при непрямом детектировании можно работать в линейной области.
Рис. 56. Разделение низших аминов и ионов металлов.
Условия: прибор КЭ Mill/pore Waters Quanta 4000; капилляр: 75 мкм, 50/58 см; поде: 436 В/см, буфер: 5 мМ имидазол/серная кислота, pH 4,7; ввод пробы гидростатический, 30 с, непрямое детектирование 214 нм, проба: 1.0–2.5 ррт; 1 — кадий, 2 — натрий, 3 — диметиламин, 4 триметиламин, 5 — кальций, 6 — магний, 7 — литий, 8 — диэтиламин, 9 — триэтиламин, 10 — диэтаноламин, 11 — триэтаноламии.