Изменение селективности можно вызвать не только полной заменой детергента, но и модифицированием мицелл. При добавлении второго детергента образуется смешанная мицелла. Мицелла, состоящая из одного ионного и одного неионного детергента, имеет меньший эффективный заряд и больше по размерам. Тем самым оказывается влияние не только на коэффициент распределения — смешанная мицелла имеет меньшую подвижность, чем мицелла, состоящая только из ионного детергента.
Добавление нейтральных веществ к водной фазе также является очень эффективным средством влияния на селективность. Добавки циклодекстринов (ЦД) повышают вероятность нахождения вещества пробы в подвижной фазе, поскольку молекулы пробы могут диффундировать в полости ЦД. Если добавлять к подвижной фазе вещества-образователи ионных пар, можно очень сильно влиять на селективность, особенно по ионным соединениям. Если, например, к раствору ДДСН добавить тетраалкиламмонийную соль, вследствие образования ионных пар увеличивается время миграции анионных молекул пробы. Кроме того, уменьшается электростатическое отталкивание от мицелл. Напротив, времена миграции катионных компонентов пробы уменьшаются, т. к. образователь ионных пар проявляет себя как конкурент во взаимодействии с мицеллами. Высокие концентрации мочевины могут увеличить растворимость гидрофобных веществ пробы в воде.
В МЭКХ можно добавлением мочевины влиять на коэффициент распределения и, как следствие, на селективность. Аналогичные эффекты можно получить добавлением органических модификаторов к водной фазе. Речь идет об органических растворителях, смешиваемых с соответствующим буфером. Однако добавками модификаторов можно влиять не только на полярность подвижной фазы. Это приводит также к изменениям ЭОП и свойств мицелл. Влияние органических модификаторов в МЭКХ представлено на рис. 78.
Рис. 78. Влияние органических модификаторов в МЭКХ.
Селективность можно также улучшить добавлением солей и образованием, тем самым, комплексных соединений.
На примере разделения смеси производных аминокислот флуоренилметилоксикарбонилов (ФМОК) можно показать возможности оптимизирования в методе МЭКХ. На рис. 79 показано разделение 11 ФМОК-аминокислот.
Рис. 79. Разделение смеси 11 ФМОК-аминокислот методом КЗЭ.
Капилляр: 50мкм х 50/75 см, буфер: бора г 50 мМ, pH 9.5: УФ-детектирование 200 нм; поле 330 В/см.
Из-за относительно большого и одинакового для всех проб вклада нейтральных производных электрофоретическая подвижность производных очень схожа и поэтому их полное разделение вряд ли возможно.
Добавлением ДДСН к буферу при прочих равных условиях, как показано на рис. 80, достигается лучшее разделение.
Рис. 80. Разделение 16 ФМОК-аминокислот методом МЭКХ.
Идентификация пиков — в буквенном коде для аминокислот. Буфер: 50 мМ борат, 50 мМДДСН, pH 9.5.
Добавлением органических компонентов к буферу можно еще лучше оптимизировать разделение. На рис. 81 показано разделение проб при идентичных условиях за исключением того, что в данном случае к буферу добавлен метанол. Эта добавка влияет на равновесное распределение пробы между буфером и мицеллой, при этом изменяется также ЭОП и растворимость пробы в буфере.
Рис. 81. Разделение 16 ФМОК-аминокислот методом МЭКХ с добавлением метанола к буферу.
Буфер: 50 мМ борат, 50 мМ ДДСН, pH 9.5, об. 10 % метанола.
Принцип разделения МЭКХ может применяться также в хроматографическом методе с обращением фаз. В качестве примера на рис. 82 показано разделение смеси компонентов взрывчатых веществ, в состав которых обычно входят незаряженные производные нитробензола.
Рис. 82. Разделение компонентов взрывчатых веществ (ароматических нитросоединений).
Условия прибор КЭ типа HP 3D СЕ; капилляр: 50 мкм, 47/55 см, поле: 363 В/ см; буфер: 2.5 мМ борат, 50 мМ ДДСН, pH 8.7; ввод пробы — электрокинетический 5 кВ, 2 с; детектирование: ячейка детектора 150 мкм, 250±20 им; проба: 2-амино-б-нитротолуол, 2-амино-2,6-нитротолуод, 2-нитротолуол, 3-нитротолуол, 4-нитротолуол, 1,3-динитробензол, 1,2-динитробензол, 2,6-динитротолуол, 2,4-динитротолуол, нитробензол, 2,4,6-тринитротолуол.
11. Разделение энантиомеров
Разделение энамтиомеров представляет собой одну из важнейших областей аналитической химии. Хотя энантиомеры и относятся друг к другу как изображение и его зеркальное отражение и не различаются по своим физико-химическом свойствам, один из энантиомеров вращает поляризованный свет направо, в то время как его зеркальное отражение — налево (т. е. они проявляют оптическую активность). Смесь эквимолярных количеств пары энантиомеров не проявляет оптической активности, поскольку направления вращения света противоположны.
Если смесь энантиомеров, которую необходимо разделить, добавить к оптически активной среде, состоящей из чистого энантиомера, то в разделяющей системе поведение анализируемых веществ будет очень различным, что позволяет осуществить их разделение. Различное поведение можно объяснить тем, что в оптически активной среде с оптически активным окружением взаимодействует только один из энамтиомеров, в то время как его зеркальное отражение не взаимодействует. Если различие во взаимодействиях достаточно велико, смесь энамтиомеров разделяется на чистые компоненты.
Поэтому при разделении эмантиомеров основное внимание следует уделять выбору подходящей оптически активной среды — так называемого хиральмого селектора (см. таблицу 27). Поскольку универсальных хиральных селекторов не существует и проблемы разделения каждый раз необходимо оптимизировать по-новому, основная задача разделения эмантиомеров заключается в выборе подходящего селектора.
В КЭ оптически активная среда обычно создается добавками оптически активных веществ к разделяющему буферу. Этот простой способ обладает большим преимуществом, поскольку в этом случае отпадает необходимость в длительных и требующих интенсивной работы стадиях иммобилизации хиральмых селекторов на различных носителях. Поиск хирального селектора происходит, как и в ВЭЖХ, методом "проб и ошибок". Основным недостатком КЭ в разделении эмантиомеров является чисто аналитическая направленность. Для решения препаративных задач метод малопригоден.
Рис. 83. Схемы замещения на центре хиральности. А, В, X, Y: различные замещения на одном центре хиральности (асимметричный атом углерода).
11.2. Смешанные химические разделяющие системы
Вышеназванные хиральмые селекторы часто применяются не сами по себе, а вместе с другими буферными добавками. Используются в основном такие мицеллообразователи, как ДДСН, который наряду с хиральным селектором образует вторую разделяющую систему. Ниже приводится краткий анализ некоторых таких комбинаций.
