Tài liệu Bài giảng Phương pháp điện di (Electrophoresis) – Nguyễn Đức Tuấn: Phương Pháp Điện Di
(Electrophoresis)
PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn
Bộ môn Phân Tích – Kiểm Nghiệm
Khoa Dược – Đại học Y Dược TPHCM
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Phương Pháp Điện Di
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Mục tiêu
- Hiểu được nguyên tắc hoạt động của điện di mao quản
Dàn bài
- Lịch sử
- Định nghĩa
- Phân loại
- Điện di mao quản
Lịch sử
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
1791 Faraday Laws of Electrolysis
1877 Helmholtz Charged Solvent Layer Closed to Surface of a Wall
1897 Nernst Properties of Small Ions
1897 Kohlrausch Kohlrausch Function describing the Order of Migration of Ions and their Concentration
1923 Kendall, Crittenden Rare Earth Metal Separation by "Ion Migraion Method"
1930 Tiselius Thesis: Moving Boundary Method for Electrophoresis of Proteins (Nobel Price 1948)
1939 Svenson Development of Zone and Displacement Electrophoresis
1950 Haglund, Tiselius Electrop...
46 trang |
Chia sẻ: Đình Chiến | Ngày: 13/07/2023 | Lượt xem: 332 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Bài giảng Phương pháp điện di (Electrophoresis) – Nguyễn Đức Tuấn, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phương Pháp Điện Di
(Electrophoresis)
PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn
Bộ môn Phân Tích – Kiểm Nghiệm
Khoa Dược – Đại học Y Dược TPHCM
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Phương Pháp Điện Di
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Mục tiêu
- Hiểu được nguyên tắc hoạt động của điện di mao quản
Dàn bài
- Lịch sử
- Định nghĩa
- Phân loại
- Điện di mao quản
Lịch sử
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
1791 Faraday Laws of Electrolysis
1877 Helmholtz Charged Solvent Layer Closed to Surface of a Wall
1897 Nernst Properties of Small Ions
1897 Kohlrausch Kohlrausch Function describing the Order of Migration of Ions and their Concentration
1923 Kendall, Crittenden Rare Earth Metal Separation by "Ion Migraion Method"
1930 Tiselius Thesis: Moving Boundary Method for Electrophoresis of Proteins (Nobel Price 1948)
1939 Svenson Development of Zone and Displacement Electrophoresis
1950 Haglund, Tiselius Electrophoresis Tube filled with Glass Beads and Glass Powder
1955 Smithies Gel Electrophoresis
1958 Hjertén Electrophoresis in Free Solution
1967 Martin, Everaerts Displacement Electrophoresis in Glass Tube with Hydroxyethylcellulose
1967 Hjertén Elimination of Electroosmosis by Coating of Glass Tubes
1969 Giddings Non-Diffusional Model of Concentration Distribution in Free Zone Electrophoresis
1969 Virtanen Glass Capillaries 0.2 - 0.5 mm I.D.
1970 Everaerts, Capillary Isotachophoresis
1970 Arlinger, Routs UV-Detection
1972 Verheggen Conductivity Detection
1979 Mikkers Use of High Voltage and TEFLON Capillaries
1981 Jorgenson Use of 75 µm I.D. Open Tubular Glass Capillaries:
"High Performance Capillary Electrophoresis – HPCE"
1984 Terabe Combination of electrophoretic and chromatographic Separation:
"Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography – MECC"
1991 Jandik, Jones Use of Surface Active Electrolyte Additives for Reversal of Electroosmotic Flow
1991 Knox "Capillary Electrochromatography – CEC"
Anion hữu cơ và vô cơ
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
89 seconds 1.5min 3.1min
1
10
20
30
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
17 18
10
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Standard
1...thiosulfate 16..phosphite
2...bromide 17..chlorite
3...chloride 18..galacturate
4...sulfate 19..carnonate
5...nitrite 20..acetate
6...nitrate 21..ethanesulfonate
7...molybdate 22..propionate
8...azide 23..propanesulfonate
9...tungstate 24..butyrate
10.fluorophosphate 25..butyrsulfonate
11..chlorate 26..valerate
12..citrate 27..benzoate
13..fluoride 28..glutamate
14..formate 29..pentanesulfonate
15..phospahate 30..D-gluconate
W.R. Jones, P. Jandik
J. Chromatogr. 546 (1991), 445
Định nghĩa
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Quá trình tách các tiểu phân đã ion hóa và hòa tan hay
phân tán trong dung dịch điện giải dưới tác dụng của điện
trường
Độ dịch chuyển điện di (linh độ điện di: electrophoretic
mobility,
EP
) phụ thuộc:
Bản chất tiểu phân: hình dạng, kích thước, điện tích
Dung dịch điện giải: bản chất, nồng độ, pH, độ nhớt,.
Định nghĩa
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
ep(C)
ep (A)
A B
ep(D)
ep (B)
+
+ +
+
C D
Chiều chuyển dịch các ion phụ thuộc vào điện tích của nó
Phân loại
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Điện di dung dịch tự do (Moving
Boundary Electrophoresis)
Không dùng chất mang
EP
phụ thuộc vào điện trường E,
bản chất tiểu phân
Xác định các chất có PTL lớn và
ít khuếch tán
Kiểm tra độ tinh khiết protein
+ -
Moving Boundary
Electrophoresis
Phân loại
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Điện di vệt (điện di vùng:
Zone Electrophoresis)
Sử dụng chất mang:
giấy, cellulose acetat, gel
agar, gel polyacrylamid
EP
phụ thuộc vào E, bản
chất tiểu phân, dòng bay
hơi (nhiệt Joule), dung
dịch điện giải
Tách các chất có PTL
nhỏ và kích thước nhỏ,
lượng mẫu ít
Điện di trên gel
Điện di mao quản (Capillary Electrophoresis)
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
High Voltage Power Supply
0-±30 kV
5-150 A
Injection
hydrostatic,
vacuum,
electromigrative
Data Processing
Separation Electrolyte
Salt solution (borate,
phosphate); pH 1-12
organic solvent
(0-100%)
Pt Electrodes
Capillary
o.d. 200-400µm
i.d. 5-100µm (2µm)
Fused Silica, Teflon
coated (RP, Ion exchange)
or filled (RP, ...)
Detector
UV, Fluorescence (direct,
indirect); electrochemical
conductometric
MS
Điện di mao quản
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
50µm 12µm
363µm
Fused Silica Capillary
Hydrodynamic flow profile and
chromatographic peak form
a) pressure driven
b) electroosmosis
a)
b)
Ohm's Law: U=R.I
U [kV]
I [µA]
0 10 20
50
100
150
0
30
200
250
300
Liquid cooling
10m/s air cooling
w/o cooling
Dòng điện thẩm (Electroosmotic Flow)
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Origin of Electroosmotic Flow:
a) Formation of negatively charged silica-surface
b) Hydrated cations at surface
c) Bulk flow of whole capillary contents towards cathode
after application of electric field
i
iiA czeN
Tk
....1000
..
22
= Thickness of Layer
= dielectricity constant
k = Boltzmann-constant
T = temperature
NA = Avogadro-constant
e = charge per unit surface area
z = charge of ion
c = molar concentration
-
+
+
+
+
+
oriented and non-
oriented water molecules
outer Helmholtz-Layer (diffuse)
inner Helmholtz-Layer (adsorbed, rigid)
r
Y1
Y2
C
a
p
il
la
ry
Electrolyte
Solvated Cations
Solvated Anions
(van der Waals)
+
+
e4
21 Y Y
Silanol groups in fused silica capillaries
Si O O Si
O
O
O O
O
H H H
O Si
O Si
O
O
H H
O Si
O
H
O
O
H H
O
primary
sekundary tertiary
Hydrolysis:
Si-O-
Thickness of
Layer
eof
= Zeta-Potential [V]
Y1 = Stern-Potential [V]
Y2 = Potential of bulk solution [V]
µeof = Mobility of EOF [cm
2V-1sec-1]
= Dielectricity constant of electrolyte
= Viscosity of electrolyte
Electroosmotic
mobility
Linh độ điện di (Electrophoretic Mobility)
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
F qE
E
)(
)(
F
E
ep
FForcefrictional
FForceelectric
F r
F ep
6
eprqE 6
ep
qE
r
6
ep
ep
E
q
r
6
Mobility in Infinitely Diluted Solutions
C+
N A-
0 1 2 3 4 5
C+: Cations
Trimethylphenylammonium bromide
Histamine
4-Aminopyridine
N: Neutral Molecules
Benzylalcohol
Phenol
A-: Anions
Syringaldehyde
2-(p-Hydroxyphenyl)acetic acid
Benzoic acid
Vanillic acid
4-Hydroxybenzoic acid
Overlay of Migration of Charged Ions and Molecules
with EOF
a) Cations to Cathode (Detection before EOF).
b) Neutral Moleculese (Detection together EOF).
c) Anions to Anode (Detection for |µAnion| < |µeof| after EOF;
no Detection for |µAnion| > |µeof |)
Linh độ điện di (Electrophoretic Mobility)
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Dissociation of Weak Electrolytes
%
i
o
n
h
ĩ
a
Nguyên tắc của điện di mao quản vùng
(Capillary Zone Electrophoresis, CZE)
obs(A
+
) = EOF + EP(A
+
)
obs(C
-
) = EOF - EP(C
-
)
obs(N) = EOF
0 1 2 3 4 5 6 (t)
A+ B+ C- D-
EOF
N -
+
-
µ
-
ep
+
µ
+
ep
electrophoretic
mobility
cations from the
electrolyte
µeof
very important
parameter!
electroosmotic
flow
Separation principle of MEKC
capillary wall
µEOF
µep+eof (A+)
= µep+eof (B-)
µep (A
+
)
µep (B-)
µmicelle
SDS
A+
C
µep(A+solub) µobs (A
+
)
µobs (B-)
µobs (C)
µobs (M)
0 1 2 3 4
C
A+
EOF
B- M
5 6 (t)
B-
Thông số thực nghiệm trong CE
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Analyte geometry
molecular weight,
structure
pKA
ionic strength
effective
charge
capillary wall
capillary length
high voltage V
field strength
E=V/L
wall
eof
r
q
ep
6
tot = eof + ep
ep = µep.E
eof = µeof.E
viscosity
permittivity
adsorption
pH
solvation Electrolyte
Instrument
Carbohydrat
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
1...mannuronic acid (n.a.)
2...glucuronic acid (3.20)
3...galacturonic acid (3.48)
4...gluconic acid (3.76)
5...N-acetylneuraminic acid (2.60)
6...fructose (12.03)
7...rhamnose (n.a.)
8...glucose (12.35)
9...galactose (12.35)
10...2-deoxy-D-ribose (12.65)
11...sucrose (12.51)
A. Zemann, D.T. Nguyen,
G. Bonn
Electrophoresis 18 (1997) 1142
1
4
EOF
7
2
5
8
9
6
3
10
11
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 min
Conditions:
Capillary: uncoated fused silica, i.d. 50M;
L=32cm, l=24.5cm; Electrolyte: 6mM sorbate,
0.001% HDB, pH12.1; Injection: 3sec
hydrostatic (10cm); Detection: indirect UV @
254nm; Instrumentation: WATERS Quanta
4000; U=-10kV, I=29,2A, T=amb.
Carbohydrat
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
45 60 75 90 sec
Orange Juice
Apple Juice
Coca Cola
1
1
1
2
2
2
3
3
3
EOF
EOF
EOF indirect UV detection
analysis of soft drinks
1..... fructose
2.....
glucose
3.....
sucrose
Conditions:
Capillary: uncoated fused silica, i.d. 50M;
L=32cm, l=24.5cm; Electrolyte: 6mM sorbate,
0.001% HDB, pH11.9; Injection: 3sec
hydrostatic (10cm); Detection: indirect
UV@254nm; Instrumentation: WATERS
Quanta 4000; U=-22kV, I=34,4A, T=amb.
A. Zemann, D.T. Nguyen,
G. Bonn
Electrophoresis 18 (1997) 1142
Acid amin
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 min 5.0
200
220
240
260
nA 1
2
3
4
5
6
Conditions:
Capillary: 20 µm I.D.; 375 µm
O.D.; l=60 cm; U=30 kV; I=1.3
µA
BGE: 3 mM Tetraborate,
pH 10.5
Injection: 20 kPa, 7 sec
Detection: amperometric;
Coated-Wire-Cu-Electrode;
U=+1125 mV
Sample Concentration: 100 ppm
1...Arginine
2...Lysine
3...Proline
4...Histidine
5...Threonine
6...Tyrosine
counter-electroosmotic CE
Hợp chất carbonyl
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
-113,50
-113,00
-112,50
-112,00
-111,50
-111,00
-110,50
-110,00
-109,44
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 min 5.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Capillary, I.D. 50 µm, L=60 cm,
leff=52.5 cm
Electrolyte, 20 mM borate, 0.001%
HDB, pH=11.5, 45% acetonitrile,
Detection, UV @ 254 nm
Peak assignments:
1... formaldehyde
2... acetaldehyde
3... benzaldehyde
4... crotonaldehyde
5... m-tolualdehyde
6... acetaldehyde
7... propioaldehyde
8... butyraldehyde
9... valeraldehyde
10... hexaldehyde
11... acetone
12... butanone
Anion hữu cơ và vô cơ
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
89 seconds 1.5min 3.1min
1
10
20
30
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
17 18
10
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Standard
1...thiosulfate 16..phosphite
2...bromide 17..chlorite
3...chloride 18..galacturate
4...sulfate 19..carnonate
5...nitrite 20..acetate
6...nitrate 21..ethanesulfonate
7...molybdate 22..propionate
8...azide 23..propanesulfonate
9...tungstate 24..butyrate
10.fluorophosphate 25..butyrsulfonate
11..chlorate 26..valerate
12..citrate 27..benzoate
13..fluoride 28..glutamate
14..formate 29..pentanesulfonate
15..phospahate 30..D-gluconate
W.R. Jones, P. Jandik
J. Chromatogr. 546 (1991), 445
Các thuốc kháng HIV
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
Capillary, L=48.5 cm, leff=40 cm, 50
µm; electrolyte, 16 mM phosphate,
0.001% HDB, pH 2.5
Injection, 20 sec @ 10 mbar; standard
concentration, 5 ppm;
Separation, -30 kV
Detection, UV @ 195 ± 5 nm (bubble
cell 200 µm).
AMP...amprenavir; RTV...ritonavir;
SQV...saquinavir; NFV...nelfinavir;
IDV...indinavir
0
1
2
3
4
1 2 3 4 5 min 6
AMP
RTV
SQV NFV
IDV EOF
mAU (195nm)
Nguyen D.T., A. Zemann
J. Chromatogr. A, 922
(2001) 313 – 320
protease inhibitors
Các thuốc kháng HIV
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
0
4
8
1 2 3 4 5 6 7 8 min
285 nm
240 nm
195 nm
mAU
AMP
RTV
SQV
NFV
DLV ABC
NVP
3TC DDC
IDV
EOF
12
16
20
Capillary, L=42.5 cm, leff=34 cm,
i.d.=50 µm
Electrolyte, 16 mM H3PO4,
0.001% HDB, pH 2.2
Injection, 20 sec @ 10 mbar;
standard concentration, 5 ppm;
Separation, U=-30 kV
Detection, UV (bubble cell 200
µm).
AMP...amprenavir; RTV...ritonavir;
SQV...saquinavir; NFV...nelfinavir ;
IDV...indinavir
NVP...nevirapine; DLV...delavirdine;
ABC...abacavir; 3TC...lamivudine;
DDC...zalcitabine
D.T. Nguyen, A. Zemann
Journal of Chromatography A,
982 (2002) 153 – 161.
protease and reverse transcriptase inhibitors
Group 1: Chemical structure of CDs
• ACE inhibitors
Captopril
(CAP)
Enalapril
(ENA)
Lisinopril
(LI)
• Diuretics
Hydrochlorothiazide
(HCT)
Furosemide
(FURO)
NHS
COOH
CH
3
O
H
N
N
O COOH
CH
3
OOH
3
C
H
N
N
COOH
H
2
N
O
HOOC
N
H
S
NH
O O
H2N
S
O O
Cl
H
2
N
S
O O
COOH
N
H
O
Cl
Group 1: ACE inhibitors and diuretics
• Optimized electrophoretic conditions
Electrophoretic conditions: 60 mM orate buffer at pH 8.6;
fused-silica capillary (57 cm x 50 m i.d., 48.5 cm); injection:
5s at 50 mbar; 18 kV; 25oC; detection wavelength: 214 nm
nm 240 260 280 300 320 340
mAU
0
2
4
6
8
10
12
HCT
LI
ENA
FURO
CAP
Separation principle of MEKC
capillary wall
µEOF
µep+eof (A+)
= µep+eof (B-)
µep (A
+
)
µep (B-)
µmicelle
SDS
A+
C
µep(A+solub) µobs (A
+
)
µobs (B-)
µobs (C)
µobs (M)
0 1 2 3 4
C
A+
EOF
B- M
5 6 (t)
B-
MECC – Các NSAID
Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
min5 10 15 20
mAU
-10
0
10
20
30
40
50
60
DAD1 C, Sig=210,20 Ref=off (CELE\CELE0047.D)
c
e
l
e
c
o
x
i
b
m
e
l
o
x
i
c
a
m
n
i
m
e
s
u
l
i
d
e
p
i
r
o
x
i
c
a
m
+
t
e
n
o
x
i
c
a
m
r
o
f
e
c
o
x
i
b
Hệ đệm: dung dịch dinatri tetraborat 25 mM pH 9,3; 50 mM SDC
Cột mao quản: silica nung chảy 72/80,5 cm x 50 µm
Nhiệt độ cột: 25
o
C, điện thế: 30 kV
Lượng mẫu tiêm: 50 mbar x 3 s; Bước sóng phát hiện: 210 nm
Application – Multi-components
Conditions: Background electrolyte 10 mM borate, 10 mM phosphate, pH
9.2, 5% ACN, 50 mM SDS. Capillary 39.5/48 cm, 50 µm I.D. Temperature
25oC. Detection 210 nm. Applied voltage 20 kV. Injection 50 mbar x 20 sec
1
2
3
4
1. Paracetamol
2. Phenylpropanolamine
hydrochloride
3. Pseudoephedrine
hydrochloride (IS)
4. Chlorpheniramine
maleate
Group 2: Chemical structure of CDs
• Beta blockers
H2N
O
O
H3C
O
H
N CH3
CH3
OH
R
Atenolol
(ATE)
Metoprolol
(METO)
Propranolol
(PRO)
• Calcium channel antagonists
H
N CH
3
H
3
C
O
CH
3
O
H
3
C
O
NO
2
O
5
H
N
O
NH
2
O CH
3
O
H3C
O
H
3
C
Cl
O
Amlodipine
(AM)
Nifedipine
(NI)
Group 2: -blockers and Ca channel antagonists
• Optimized electrophoretic conditions
Electrophoretic conditions: 10% methanol in 100 mM tris buffer at pH
12.0 containing 100 mM SDC; fused-silica capillary (57 cm x 50 m i.d.,
48.5 cm); injection: 5s at 50 mbar; 25 kV; 25oC; detection wavelength:
225 nm
nm 240 260 280 300 320 340
mAU
0
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
(2)
ATE
METO
NI
PRO
AM
Group 3: Chemical structure of CDs
• Statin derivatives
Lovastatin
(LOV)
Simvastatin
(SIM)
Atorvastatin
(ATOR)
N O
OOHOH
F
. Ca
2+
, 3H
2
O
2
N
H
O
CH
3
H
3
C
H
O
O
CH
3
H
O
O
H
3
C
OH
CH
3
H
H
3
C
O
OH
H
O
CH
3
H
3
C
CH
3
O
O
H
H
3
C
H
CH
3
Group 3: Statin derivatives
• Optimized electrophoretic conditions
Electrophoretic conditions: 15% methanol in 15 mM borate buffer at
pH 8.0 containing 50 mM SDC; fused-silica capillary (57 cm x 50 m i.d.,
48.5 cm); injection: 5s at 50 mbar; 30 kV; 30oC; detection wavelength:
237 nm
nm 240 260 280 300 320 340
mAU
0
2
4
6
8
10
ATOR
LOV
SIM
Application – Natural products
Analyte Additives Ref.
Flavonoid (rutin,
isoquercitrin, quercitrin,
kaempferol, quercetin, etc)
50 mM SDS P.G. Pietta, et al; J.
Chromatogr. (549) 367
Opium alkaloids (6 mixture) 12 mM SDS + 25
mM Tween 20
I. Bjornsdottir, et al; J.
Pharm. Biomed. Anal.
(13) 687
Amphetamines and related
substances
25 mM CTAB + 11%
DMSO + 1% ethanol
V.C. Trenerry, et al; J.
Chromatogr. A (708)
169
Cocaine and related
substances
50 mM CTAB +
7.5% ACN
V.C. Trenerry, et al;
Electrophoresis (15)
103
Codeine and its by products 40 mM SDS M. Korman, et al; J.
Chromatogr. (645) 366
Application – Optical purity testing of drugs
• Use area percentage method for purity testing
of drugs as in HPLC
• Normalize peak areas with migration times
• Identify impurities above apparent levels of
0.1%
Application – Dexchlorpheniramine maleate
min.
2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5
mAU
0
2
4
6
8
10
12
14
1
8
,3
9
3
1
4
,4
6
9
1
7
,9
9
4
1
2
3
Optical purity testing of dexchlorpheniramine
maleate by CE with -CD
Conditions: Capillary: 76.5 cm (68 cm effective length) x 50 m I.D.;
Background electrolyte: 0.05 M Tris buffer pH 3.5 + 5 mM -CD; Detection: 214
nm; Applied voltage: 20 kV; Injection: 50 mbar x 10 sec.; Temperature: 25oC.
1. Pseudoephedrine HCl (IS)
2. Levochlorpheniramine maleate
3. Dexchlorpheniramine maleate
Chemical structure of drug substances
Nefopam
NCH
3
O
*
1
5
O N CH
3
CH
3
1
2
3
*
OH
Propranolol
*
Brompheniramine
Ketoconazole
N ON
CH
3
O
O
O
N
N
Cl Cl
* *
1
2
3
4
5
Miconazole
Cl Cl
O
Cl Cl
N
N
*
1
2
2''
2'
4''4'
N
O
NH
2
COOCH
2
CH
3
Cl
CH
3
CH
3
OOC
1
3
4
5
6
2
3
4
6
1
*
5
2
Amlodipine
Ofloxacin
N
O
N
N
CH
3
CH
3
OH
F
O O
1
2
*
3
4
5
6
7
8
10
9
Promethazine
S
N
N
CH
3
CH
3
CH
3
*1
10
2
Effect of the CD types and their concentrations on Rs
Electrophoretic conditions: 50 – 100 mM tris-phosphate buffer pH 2.5
– 3.0, 20% methanol (for propranolol) or 25% acetonitrile (for
nefopam); capillary (63.5 cm x 50 m i.d., 54 cm); = max of each
compound; 25oC; 20 kV; injection: 5s at 50 mbar.
Rs
Electropherograms for the chiral separation of enantiomers
Optimized electrophoretic conditions: 50 mM tris-phosphate buffer pH
2.5; capillary (63.5 cm x 50 m i.d., 54 cm); = 228 nm, 25oC; 20
kV; injection: 5s at 50 mbar.
Miconazole
5 10 15
0
1
2
3
4
5
6
min.
mAU
2 mM
-CD
min.
5 10 15
0
1
2
3
4
5
6
mAU 7
2 mM HP-
-CD
5 10 15
0
1
2
3
4
5
6
min.
mAU
2 mM HB-
-CD
Electropherograms for the chiral separation of enantiomers
Optimized electrophoretic conditions: 50 mM tris-phosphate buffer pH
3.5; capillary (63.5 cm x 50 m i.d., 54 cm); = 230 nm, 25oC; 20
kV; injection: 5s at 50 mbar.
Brompheniramine
10 mM -
CD
25 mM HP-
-CD
15 mM HB-
-CD
Electropherograms for the chiral separation of enantiomers
Optimized electrophoretic conditions: 50 mM tris-phosphate buffer pH
2.5, 25% MeCN; capillary (63.5 cm x 50 m i.d., 54 cm); = 275 nm,
25oC; 20 kV; injection: 5s at 50 mbar.
Nefopam
30 mM
-CD
30 mM
HP--CD
20 mM
HB--CD
Electropherograms for the chiral separation of enantiomers
Optimized electrophoretic
conditions:
50 mM tris-phosphate buffer pH
2.5; capillary (63.5 cm x 50 m
i.d., 54 cm); = 360 nm, 25oC;
20 kV; injection: 5s at 50 mbar.
Amlodipine
min
.
5 10 15 20 25
mAU
7
1
3
5
0
2
4
6
8
10 mM
HP--
CD
5 mM
HB--
CD
min.
5 10 15 20 25
mAU
0
2
4
6
8
Ofloxacin
Optimized electrophoretic
conditions:
50 mM tris-phosphate buffer pH
2.5; capillary (63.5 cm x 50 m
i.d., 54 cm); = 294 nm, 25oC;
20 kV; injection: 5s at 50 mbar.
5 10 15 20 25
min.
0
2
4
6
8
10 mAU
30 mM
HP--
CD
5 10 15 20
mAU
0
2
4
6
8
min.
30 mM
HB--CD
Electropherograms for the chiral separation of enantiomers
Optimized electrophoretic
conditions:
50 mM tris-phosphate buffer pH
2.5, 20% MeOH; capillary (63.5
cm x 50 m i.d., 54 cm); = 288
nm, 25oC; 20 kV; injection: 5s at
50 mbar.
Propranolol Ketoconazole Promethazine
Optimized electrophoretic
conditions:
Tris-phosphate; 63.5 cm x 50 m
i.d., 54 cm; 25oC; 20 kV; injection:
5s at 50 mbar. KET: 50 mM BGE pH
3.0; = 227 nm. PRM: 100 mM
BGE pH 2.5, 30% MeOH; = 254
nm
10 20 30 40
0
2
4
6
8
mAU
min
.
30 mM
HP--
CD
min.
20 30 40
0
2
4
6
8
mAU
10
20 mM
HB--CD
5 10 15 20
min.
mAU
0
2
4
8
6
10
15 mM
HB--CD
5 15 25 35
min.
0
2
4
6
8
mAU
30 mM
HB--CD
Application
10 5 15 20 25
min.
mAU
0
2
4
6
8
R
-a
m
lo
d
ip
in
e
S
-a
m
lo
d
ip
in
e
Electrophoretic conditions: 50 mM tris-phosphate buffer pH 2.5, 10 mM
HP--CD; capillary (63.5 cm x 50 m i.d., 54 cm); = 360 nm, 25oC;
20 kV; injection: 5s at 50 mbar.
min
.
5 15 25
mAU
0
10
20
30
S
-a
m
lo
d
ip
in
e
R
-a
m
lo
d
ip
in
e
min.
5 10 15 20
mAU
-5
0
5
10
S
-a
m
lo
d
ip
in
e
Amlodipine racemic
spiked R-amlodipine
S-amlodipine drug
substance
S-amlodipine tablet
Application
Electrophoretic conditions: 50 mM tris-phosphate buffer pH 2.5, 30 mM
HB--CD; capillary (63.5 cm x 50 m i.d., 54 cm); = 294 nm, 25oC;
20 kV; injection: 5s at 50 mbar.
Ofloxacin racemic
spiked levofloxacin
Levofloxacin tablet
min. 5 10 15 20
mAU
0
4
8
12
16
L
e
v
o
fl
o
x
a
c
in
O
fl
o
x
a
c
in
min. 5 10 15 20
mAU
0
4
8
12
16
L
e
v
o
fl
o
x
a
c
in
Conclusion
CZE and MEKC can be used for
drug analysis as a complementary
or alternative method to HPLC
Conclusion
Advantage
• One-run separation of every kind of drug, including
cationic, neutral and anionic is possible within a
relatively short time
• MEKC is especially powerful for the separation of
complex mixtures because of its high resolution
• Direct enantiomer separation also can be successful
using chiral selectors
Disadvantage
• For much wider use it is still desirable for the
precision in quantitative analysis to be improved to
be comparable to those in HPLC
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_phuong_phap_dien_di_electrophoresis_nguyen_duc_tua.pdf