ES2323217T3 - Metodo para la deteccion fotometrica de iones utilizados en sondas de electroforesis capilar, procedimiento de fabricacion y utilizacion de estas sondas. - Google Patents
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Abstract
Un método de detección indirecta de iones en una muestra utilizando electroforesis capilar, que comprende: introducción de una muestra en un capilar (13) lleno de una solución de electrolito de fondo que comprende uno o más compuestos sonda de electroforesis capilar y agente tampón que contiene agua; aplicación de un campo eléctrico (14) a lo largo del citado capilar para hacer que los iones de la muestra se muevan a lo largo del citado capilar a una región de detección (11) y para separarlos entre sí a lo largo del citado capilar; y detección de iones indirectamente por detección fotométrica ultravioleta (18) midiendo el el decrecimiento de la absorbancia debida al desplazamiento de los compuestos de la sonda por los iones, que se caracteriza porque dichos uno o más compuestos de la sonda consisten en al menos un compuesto ácido carboxílico vinílogo o derivados catiónicos o aniónicos del mismo, donde el citado compuesto de ácido carboxílico vinílogo comprende uno o más grupos funcionales enólicos en conjugación con uno o más grupos funcionales carbonilo a través de uno o más dobles enlaces carbono-carbono o carbono-nitrógeno.
Description
Método para la detección fotométrica de iones
utilizados en sondas de electroforesis capilar, procedimiento de
fabricación y utilización de estas sondas.
Esta invención se refiere en general a sondas
para electroforesis capilar y a un método de electroforesis
capilar. Más en particular, la presente invención se refiere a un
tipo de nuevas sondas de electroforesis capilar que comprenden
compuestos de ácidos carboxílicos vinílogos y derivados, un método
de electroforesis capilar que las emplea, y la utilización de estas
sondas en electroforesis capilar.
En muchos procesos industriales se requiere agua
ultrapura que es agua con baja concentración de especies iónicas.
Por ejemplo, se requiere agua ultrapura en la elaboración de
dispositivos semiconductores para producir dispositivos libres de
defectos. Otras industrias que requieren agua ultrapura son las
industrias farmacéuticas, agrícolas, químicas y de alimentación. El
agua ultrapura es requerida también en reactores nucleares, en
particular para prevenir la corrosión. El seguimiento de especies
iónicas en agua en reactores de agua ligera (LWR) tales como
reactores de agua a presión (PWR) y reactores de agua a ebullición
(BWR) es esencial en el control de la corrosión El seguimiento de
especies iónicas en instalaciones de energía nuclear debe ser capaz
de detectar concentraciones muy bajas, en algunas aplicaciones
concentraciones tan bajas como partes por trillón (ppt).
La detección conductométrica y fotométrica ha
sido empleada para detectar la presencia de especies iónicas en
agua. Actualmente, virtualmente todas las instalaciones nucleare
utilizan Cromatografía de Iones en-línea (IC) para
el seguimiento de rutina de especies iónicas. El elevado coste de
consumibles junto con los grandes volúmenes de muestreo que se
requieren y los largos tiempos de análisis inherentes al seguimiento
por IC constituyen incentivos considerables para impulsar el
desarrollo de medidas alternativas o metodologías de
seguimiento.
Una metodología alternativa es la
Electroforesis Capilar (CE) que emplea volúmenes de eluyente 10 a
100 veces más bajos y proporciona un orden del tiempo de medida más
rápido en magnitud (típicamente) de menos de tres minutos comparado
con los 15 a 30 minutos o más para IC. Además, la CE requiere tres a
seis órdenes de magnitud menos de muestra de analito, lo que es
particularmente atractivo para el análisis del agua de reactor
nuclear, dados los crecientes costes de agua de radiación. La
electroforesis capilar (CE) es capaz también de separaciones
simultáneas de cationes de metal de transición cosa que no hace
fácilmente la cromatografía de iones (IC). Una discusión general
sobre la CE se puede encontrar en el libro de texto "Capillary
Electrophoresis of Small Molecules and Ions", Peter Jandik,
Gunther Bonn, 1993, Capítulo 3 en particular.
Se ha concentrado mucho esfuerzo en el
desarrollo de sistemas CE. Jones y col. describen en la Patente
5.566.601 una técnica para separar, identificar y medir iones en
solución por electroforesis de zona capilar, que proporciona
sensibilidad mejorada y resolución de especies iónicas. El método
supone la introducción de una muestra que contiene especies iónicas
en un capilar de hueco estrecho con un electrolito vehículo que
contiene un anión seleccionado absorbete de luz visible o UV o
sonda. Se aplica un potencial eléctrico a través de la columna
capilar haciendo que los iones eluyan según su movilidad. Tanto los
iones que absorben ultravioleta (UV) como los iones transparentes a
UV se pueden detectar y determinar cuantitativamente por seguimiento
fotométrico UV/visible. Esto sugiere la utilización como anión de
absorción de luz de uno seleccionado entre molibdato, tungstato,
ferrocianuro, ferricianuro, bromuro, yoduro y dicromato como
ejemplos.
Como ha sido discutido en la bibliografía, un
aspecto de desarrollo de sistemas de CE ha puesto el énfasis en la
selección de la sonda utilizada en CE. Cuando se trata de la
detección de especies inorgánicas o especies orgánicas de bajo peso
molecular (es decir, "especies de interés" o analito) que
carecen de absorbancia apreciable, la detección de CE se lleva a
cabo típicamente por detección indirecta utilizando un electrolito
de fondo (BGE) que contiene una especie que absorbe UV - citado
también como sonda. El analito transparente a UV se detecta por
desplazamiento de la sonda por el analito.
Se ha sugerido que son importantes una serie de
factores en la selección de la sonda. Primero se considera la
movilidad electroforética (\mu) de la sonda que deberá ser muy
similar a las movilidades de los analitos de interés. En segundo
lugar, se considera la concentración mínima detectable, c_{lim},
del sistema CE, que se establece por la siguiente ecuación:
(1)c_{lim} =
C_{m} / (TR x
DR)
donde C_{m} es la concentración
de la sonda, TR es la relación de transferencia, y DR es la reserva
dinámica que es una medida de la relación de la señal a ruido para
una señal dada. La relación de transferencia es el número de
equivalentes de los iones de la sonda que se desplazan por cada
equivalente de iones de analito. Por ejemplo, un ácido piromélitico
de sonda común, cuando está totalmente ionizado, tiene una relación
de transferencia de 0,25 para iones monovalentes y 0,5 para iones
divalentes. La reserva dinámica es dada por la
relación:
(2)DR =
(\varepsilon . L . c_{m}) /
AN
donde \varepsilon es la capacidad
de absorción de la sonda, L es la longitud del trayecto de la luz a
través del capilar, y AN es el nivel de ruido de absorbancia que es
una función de la longitud de onda del detector. Sustituyendo la
reserva dinámica (DR) de la Ecuación 2 en la Ecuación 1. se obtiene
la siguiente expresión para la concentración mínima
detectable:
(3)c_{lim} =
AN / (\varepsilon . L .
TR)
Una discusión general de estos principios y
ecuaciones se puede encontrar en "Capillary Electrpphoresis of
Small Molecules and Ions" Peter Jandik, Gunther Bonn, 1993,
Capíti¡ulo 3, y particularmente en las páginas
134-150.
Se han indicado muchas sondas en las técnicas
anteriores. Por ejemplo la Patente estadounidense número 5.128.005
señala el empleo de ión cromato. La Patente estadounidense número
5.156.724 señala la utilización de una amina que absorbe UV o
compuesto de sulfato heterocíclico. La Patente estadounidense número
5.104.506 indica el empleo de una sal cromato y una sal alquílica
de amonio cuaternario. Otra sonda que ha sido utilizada en la
técnica anterior para detección indirecta en CE es el compuesto
aromático ácido piromelítico.
En general, se han discutido una serie de
criterios para una sonda de éxito en la técnica anterior.
Específicamente, es importante cotejar la movilidad del analito con
la movilidad de la sonda. Una capacidad de absorción molar alta de
la sonda también es importante. La longitud de onda del detector a
la que se exhibe una alta capacidad de absorción molar por la sonda
es otro criterio importante. Por ejemplo, es beneficioso para la
longitud de onda del detector tener un valor que reduce al mínimo
el AN, y que evita el conflicto con las bandas de absorbancia de
los analitos. Por último, la solubilidad de la sonda de anión es
importante cuando se utilizan modificadores de flujo
electro-osmótico (EOF) inverso para evitar la
precipitación. Para las sondas con baja capacidad de absorción
molar, se requieren concentraciones de sonda más altas para obtener
una concentración mínima del analito detectable satisfactoria. Las
concentraciones de la sonda más altas pueden dar lugar a problemas
potenciales por precipitación "inducida por la sonda" de los
modificadores de EOF dinámicos dentro del capilar. Una discusión
general de estos y otros criterios se pueden encontrar, por ejemplo,
en "Recent developments in the separation of inorganic and small
organic ions by capillary electrophoresis" (Desarrollos
recientes en la separación de iones inorgánicos e iones orgánicos
pequeños) de James S. Fritz; J. of Chromatography A. 884
(2000) 261-275; y Philip Doble, Miroslav Macka, Paul
R. Haddad, en "Design of background electrolites for indirect
detection of anions by capillary electrophoresis" (Diseño de
electrolitos de fondo para detección indirecta de aniones por
ejectroforesis capilar). Trends in Analytical Chemistry
volumen 19, número 1, 2000, páginas 10-17.
Aunque se ha concentrado un gran esfuerzo en el
desarrollo de sondas, las sondas de técnicas anteriores disponibles
hasta la fecha no son enteramente satisfactorias. Al contrario de
los criterios deseados, como se ha discutido antes, muchas de las
sondas de técnicas anteriores presentan una fuerte absorbancia en el
espectro UV cercano, es decir, la longitud de onda de detección, y
ésta es la región misma donde los analitos o especies de interés
presentan también una fuerte absorbancia. Esta similitud de la
absorbancia de los analitos de interés hace difícil la detección
indirecta de analitos. Además, el ruido de absorbancia es elevado en
estas longitudes de onda, con lo que decrece la reserva dinámica.
Además, la concentración mínima detectable c_{lim} es,
frecuentemente, demasiado alta para muchas aplicaciones en
semiconductores, energía nuclear y otras industrias debido la
mayoría de las veces a una capacidad de absorción molar
\varepsilon baja a longitudes de onda de detección óptimas por
otro lado. Además, las sondas multi-ionizadas tales
como ácido piromelítico tienen relaciones de transferencia bajas
que conducen a concentraciones mínimas detectables más altas.
Adicionalmente, estas sondas son típicamente útiles para detectar
solamente una pequeña gama de analitos, y no sirven para un amplio
intervalo de aplicaciones. Según esto, resulta de interés el
desarrollo continuado de sondas mejoradas y métodos CE.
La Patente japonesa 10197481 describe la
utilización de un marcador oligopéptido de enfoque isoeléctrico El
marcador es un oligopéptido que está conectado a un colorante
fluoróforo a través de un radical de cisteína,
La presente invención proporciona un método de
detección indirecta de iones en una muestra utilizando
electroforesis capilar, que comprende la introducción de la muestra
en una capilar lleno de una solución de electrolito de fondo que
comprende un o más compuestos de sonda de electroforesis capilar y
un àgente tampón que contiene agua, aplicación de un campo
eléctrico a lo largo del citado capilar para hacer que los iones de
la muestra se muevan a lo largo de dicho capilar a una región de
detección y se separen entre sí a lo largo del citado capilar, y
detectar los iones indirectamente por detección fotométrica
ultravioleta por medida de una reducción de la absorbancia debida
al desplazamiento de los compuestos de la sonda por los iones, donde
los citados uno o más compuestos de la sonda comprenden al menos un
compuesto ácido carboxílico vinílogo o derivados catiónicos o
aniónicos del mismo, donde el citado compuesto ácido carboxílico
vinílogo comprende uno o más grupos funcionales enol en conjugación
con uno o más grupos funcionales carbonílicos a través de uno o más
dobles enlaces carbono-carbono o
carbono-nitrógeno.
\newpage
La presente invención proporciona también un
aparato de electroforesis capilar para llevar a cabo el método
anterior, comprendiendo el aparato: un capilar lleno con solución de
electrolito de fondo que comprende uno o más compuestos sonda de
electroforesis capilar y un agente tampón que contiene agua, una
fuente eléctrica configurada para aplicar un campo eléctrico a lo
largo del citado capilar para hacer que los iones se muevan y se
separen entre sí a lo largo del citado capilar en una región de
detección, y un detector configurado para detectar los iones por
detección fotométrica ultravioleta indirecta, donde los citados uno
o más compuestos de sonda comprenden al menos un compuesto ácido
carboxílico vinílogo o derivados catiónicos o aniónicos del mismo,
donde el citado compuesto ácido carboxílico vinílogo comprende uno o
más grupos funcionales enol en conjugación con uno o más grupos
funcionales carbonilo a través de uno o más dobles enlaces
carbono-carbono o
carbono-nitrógeno.
La presente invención proporciona también la
utilización de un compuesto ácido carboxílico vinílogo o un derivado
catiónico o aniónico del mismo como solución de electrolito de
fondo en la detección indirecta de iones en una muestra por
electroforesis capilar por medida de un decrecimiento en la
absorbancia debido al desplazamiento de los compuestos ácido
carboxílico vinílogos por los iones donde el citado compuesto ácido
carboxílico vinílogo comprende uno o más grupos funcionales en
conjugación con uno o más grupos funcionales carbonilo a través de
uno o más enlaces carbono-carbono o
carbono-nitrógeno.
En general, un objeto de la presente invención
es la utilización de una clase de nuevas sondas de electroforesis
capilar.
Los autores de la presente invención han
descubierto una nueva clase de sondas de electroforesis capilar
que comprenden uno o más compuestos de ácido carboxílico vinílogo.
En particular, los compuestos de ácido carboxílico vinílogos de la
presente invención se definen como compuestos que contienen uno o
más grupos funcionales enol en conjugación con uno o más grupos
funcionales carbonilo a través de uno o más enlaces
carbono-carbono o
carbono-nitrógeno. Preferiblemente, los compuestos
de ácido carboxílico vinílogos de la presente invención son
compuestos cíclicos. Los compuestos ácido carboxílico vinílogos de
la presente invención incluyen además tautómeros, en particular
tautómeros ceto-enólicos. Los compuestos de ácido
carboxílico vinílogos de la presente invención incluyen además
compuestos donde la conjugación antes mencionada se obtiene a
través de una o más formas de resonancia estabilizadas de un
compuesto aromático, Los compuestos de ácido carboxílico vinílogos
de la presente invención pueden ser, alternativamente, compuestos
catiónicos, esto es, estar cargados positivamente por empleo de
grupo(s) cargado(s) positivamente. En un ejemplo, el
compuesto catiónico incluye derivados éster catiónicos de los
compuestos de ácido carboxílico vinílogos. En otro ejemplo, el
compuesto catiónico incluye derivados amida catiónica de los
compuestos de ácido carboxílico vinílogos.
Según esto, la presente invención proporciona un
método de detección de iones en agua por electroforesis capilar
donde se introduce agua en un capilar lleno con un electrolito de
findo que tiene agua que contiene especies absorbentes de
ultravioleta o sonda que comprende uno o más compuestos ácido
carboxílico vinílogos. Se aplica una tensión eléctrica a lo largo
del capilar para hacer que los iones presentes en el agua se muevan
a lo largo del capilar y se separen. Los iones desplazan las
especies que absorben UV y se detectan indirectamente por un
detector fotométrico de luz visible/UV.
La presente invención proporciona también un
aparato de electroforesis capilar en el que se colocan un
electrolito de fondo que contiene una o más sondas o,
alternativamente, una combinación de una o más sondas y un tampón en
el capilar, y una o más sondas que comprenden uno o más cpmpuestos
de ácidos carboxílico vonílogos.
La invención se comprenderá mejor con la
siguiente descripción detallada leída en unión de los dibujos
adjuntos en los que:
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un
aparato de electroforesis capilar que puede emplearse con la sonda
de electroforesis capilar y método de la presente invención.
La Figura 2 es un electroforograma que muestra
la separación de cinco aniones por electroforesis capilar (CE)
utilizando un agente tampón de ácido escuárico según un modo de
realización de la presente invención.
Los autores de la presente invención han
descubierto una nueva clase de especies absorbentes de UV o sondas
para ser utilizadas en electroforesis capilar (CE) y un método que
emplea las mismas. Hay que señalar que los términos sonda y especie
absorbente de UV son sinónimos y se pueden utilizar
intercambiablemente a lo largo de la presente descripción. En
particular, las sondas de electroforesis capilar para utilizarlas en
la presente invención comprenden uno o más compuestos de ácido
carboxílico vinílogo. La adecuabilidad de estos compuestos como
sondas en electroforesis capilar (CE) ha sido inesperada. En
particular los compuestos de ácido carboxílico vinílogos se
definen como compuestos que contienen uno o más grupos funcionales
enol en conjugación con uno o más grupos funcionales carbonilo a
través de uno o más dobles enlaces carbono-carbono
o carbono-nitrógeno. Una descripción general de
compuestos de ácido carboxílico vinílogos se puede encontrar en
G.V.Perez y Alice L Perez, en "Organic Acids without a Carboxilic
Acid Funcional Group" (Acidos orgánicos sin grupo funcional
ácido carboxílico) J. of Chemical Education, Vol, 77, No. 7,
Julio 2000, páginas 910-915. Preferiblemente, los
compuestos carboxílicos vinílogos de la presente invención son
compuestos cíclicos. Se comprenderá también por parte de los
especialistas en la técnica que los compuestos de ácido carboxílico
vinílogos de la presente invención incluyen tautómeros de otras
estructuras que han sufrido tautomerización
ceto-enólica. Se deberá comprender también por los
especialistas en la técnica que los compuestos de ácido carboxílico
vinílogos de la presente invención incluyen estructuras aromáticas.
Como se describe también luego, los compuestos de ácido carboxílico
vinílogos de la presente invención pueden ser aniónicos y
catiónicos. Esto permite la detección de analitos tanto aniónicos
como catiónicos.
Los compuestos de ácido carboxílico vinílogos
de la presente invención son conjugados. La conjugación puede tomar
dos formas. Primero, la conjugación puede tener lugar a través de
uno o más dobles enlaces carbono-carbono o
carbono-nitrógeno, es decir, conjugación lineal.
Alternativamente, la conjugación puede tener lugar a través de un
sistema aromático cuando una o más estructuras de resonancia
estabilizadas de los compuestos aromáticos son ácidos carboxílicos
vinílogos. Puede haber también conjugación lineal y aromática en
compuestos que contienen heteroátomos. Cuando tiene lugar la
conjugación a través de un sistema aromático o un sistema
hetero-aromático, los compuestos adecuados según la
presente invención producirán estructuras de resonancia
estabilizadas.
Ejemplos representativos de sondas de la
presente invención que comprenden compuestos de ácido carboxílico
vinílogos incluyen, pero no se limita solo a ellos, los siguientes
compuestos:
3,4-dihidroxi-3-ciclobuteno-1,2-diona
(ácido escuárico);
2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona;
4,5-dihidroxi-4-ciclopenteno-1,2,3-triona
(ácido crocónico);
2-hidroxi-2,4,6-cicloheptatrienona
(tropolona);
6-hidroxi-1-tetralona
y
5,5-dimetil-1,3-ciclohexadiona
(dimedona). Estos compuestos están representados por:
Los compuestos de la invención incluyen
sustitución periférica que no altera el cromóforo-UV
ácido carboxílico vinílogo como muestra el siguiente ejemplo:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Otros ejemplos de compuestos que entran dentro
de la definición de la presente invención incluyen además:
5,6-dihidroxi-5-ciclohexeno-1,2,3,4-tetraona
(ácido rodizónico);
2-hidroxi-1,4-naftoquinona;
3-oxogulofuranolactona;
2,2-dimetil-1,3-dioxano;
4,6-diona-4-cetobutirolactama;
tetrahidrofuran-2,4-diona;
2,3-dihidroxi-2-cicloprofeneno
(ácido déltico) y ácido úrico. Como se ha descrito antes, los modos
de realización de la invención incluyen tautómeros, en particular
tautómeros ceto-enólicos. Un ejemplo de un
equilibrio de tautomerización ceto-enólica de
acuerdo con la presente invención es la dada a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Además, como se ha descrito antes, un modo de
realización de la presente invención incluye la conjugación a través
de una estructura aromática donde el ácido carboxílico vinílogo es
una forma de resonancia estabilizada. Un ejemplo de ella es la
mostrada a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Resulta de particular ventaja que los compuestos
de ácido carboxílico vinílogos puedan cargarse positivamente de
manera alternativa empleando un grupo cargado positivamente. Entre
los ejemplos de tales derivados de ácido carboxílico vinílogos se
incluyen derivados de éster catiónico de los compuestos ácido
carboxílico vinílogos. Un ejemplo de tales compuestos de derivados
éster es un derivado éster de escuarato representado por
X^{-} es un contra-ión
ionizable
R^{+} es un grupo catión orgánico
\vskip1.000000\baselineskip
En otro modo de realización el derivado de ácido
carboxílico vinílogo incluye derivados de amida catiónica de los
compuestos ácido carboxílico vinílogos. Un ejemplo de tales
compuestos derivados de amida es un derivado amida de escuarato,
representado por:
X^{-} es un contra-ión
ionizable
R^{+} es un grupo catión orgánico
\vskip1.000000\baselineskip
Las sondas utilizadas en la presente invención
pueden combinarse con un agente tampón para proporcionar el
electrolito de fondo (BGE) de la electroforesis capilar. El BGE
incluye la sonda con el agente tampón. Entre los ejemplos de agente
tampón adecuados para utilizarlos en la presente invención se
incluyen, sin que quede limitado solo a ellos, base tris, aminas y
bases orgánicas. Las sondas están normalmente presentes en el BGE en
una concentración en el intervalo de aproximadamente 2 a 5 mM, más
normalmente en el intervalo de aproximadamente 2,5 a 3,5 mM. El BGE
tiene en general un pH en el intervalo de aproximadamente 7 a 10,
sin embargo puede ser tan bajo como 2-3.
El BGE puede incluir también un modificador de
flujo dinámico electro-osmótico además de la sonda;
esto, sin embargo, no es necesario. Un modificador de flujo actúa
para detener o invertir el flujo electro-osmótico
EOF del electrolito vehículo. Entre los ejemplos de modificadores
de flujo dinámicos para utilizarlos con la presente invención se
incluyen: bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) y bromuro de
didodecildimetilamonio (DDAB). El BGE puede incluir también un
disolvente orgánico que sea miscible con el agua del agente tampón.
Estos disolventes pueden ser metanol, etanol y acetona, como
ejemplos.
Como una ventaja particular, la presente
invención proporciona medidas de electroforesis capilar (CE)
mejoradas, y permite la aplicación de CE a nuevos campos que hasta
ahora no estaban disponibles debido a las limitaciones de los
niveles de detección. Estas nuevas industrias incluyen las de
química del agua para energía nuclear y las aplicaciones de química
del agua del procesado de semiconductores: Específicamente, las
sondas de compuestos ácido carboxílico vinílogos de la presente
invención poseen movilidades (\mu) que son comparables a los
analitos de interés. Su capacidad de absorción molar es alta. La
relación de transferencia puede ser más alta (es decir
SO_{4}^{2-} a PMA^{4-}). El ruido de absorbancia es más bajo a
longitudes de onda más altas, y la interferencia del analito es más
baja a longitud de onda más alta. Además desaparecen los problemas
de precipitación de EOF.
Un ejemplo de especies de analito de anión de
interés detectadas por la presente invención incluyen bromuro,
cloruro, fluoruro, nitrato, nitrito, sulfato, fosfato y similares
incluyendo aniones orgánicos de bajo peso molecular. En un modo de
realización alternativo, el compuesto ácido carboxílico vinílogo
está cargado positivamente y es adecuado para detección de analitos
catión tales como Na^{+}, K^{+}, Mg^{2+} y Ca^{2+}.
Otra ventaja significativa es que las sondas
utilizadas en la presente invención presentan altas capacidades
molares de absorción en la región del espectro UV lejano del
detector fotométrico. Como se ha descrito antes en los
Antecedentes, uno de los aspectos insatisfactorios de las sondas de
técnicas anteriores es su fuerte capacidad de absorción en la
región similar de absorbancia del analito. En contraste con ello,
las sondas utilizadas en la presente invención presentan una
capacidad de absorción más alta en una región UV más lejana que la
mayoría de los analitos y esto proporciona una detección y
sensibilidad del sistema de CE incrementadas. En general, los
compuestos de ácido carboxílico vinílogos utilizados en la presente
invención presentan capacidad de absorción molar a longitudes de
onda de aproximadamente 270 nm y más alta. En un modo de realización
donde la sonda es ácido escuárico (SQ) por ejemplo, se encuentra
que el SQ presenta una capacidad de absorción molar alta a una
longitud de onda de aproximadamente 270 nm. En otro ejemplo donde la
sonda es
2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona
(BZ), se encuentra que la BZ presenta una capacidad de absorción
molar alta a una longitud de onda de aproximadamente 320 nm. Como
se muestra después en los experimentos, estos valores de longitud de
onda son mucho más altos que en las sondas convencionales tales
como ácido piromelítico (PMA) que presenta típicamente una capacidad
de absorción molar alta a una longitud de onda de aproximadamente
214 nm. Hay que señalar que no es precisamente el valor de la
longitud de onda lo que es significativo; es el hecho de que las
sondas de la presente invención presentan una elevada capacidad de
absorción molar a estas longitudes de onda más altas. Por ejemplo,
el PMA muestra alguna capacidad de absorción molar a 270 nm, sin
embargo es una fracción de su valor y no proveerá el nivel de
detección y/o sensibilidad alcanzada por la presente invención. Por
ejemplo, como se muestra después en los experimentos, el cromato,
una sonda convencional, presenta también capacidad de absorción
molar a 270 nm y más alto, pero de nuevo su valor es una fracción
de la exhibida por las sondas de la invención a esta longitud de
onda. Al ser más alta la capacidad de absorción molar presentada por
las sondas de la invención a longitud de onda de detección más
alta, se puede realizar la operación con mayor reserva dinámica con
capacidad de absorción molar más alta ya que el AN decrece al
incrementarse la longitud de onda. Como se muestra en la ecuación 1
y en la ecuación 2 anteriores, una mayor es la reserva dinámica
(DR) dará por resultado una concentración detectable mínima
c_{lim} más baja y producirá así un dispositivo y método de
electroforesis capilar (CE) más sensibles. Además, como se ha
descrito antes, esta longitud de onda de detección más alta de las
sondas de la invención está por encima de la longitud de onda
absorbente de los analitos, y de esta manera las sondas de la
invención no tienen los problemas de interferencias que se han visto
con las sondas de técnicas anteriores.
La presente invención se puede llevar a cabo en
un sistema de electroforesis capilar (CE) tal como el ilustrado en
el diagrama esquemático de la Figura 1. El sistema CE 10 incluye dos
reservorios 11, 12 que están llenos de la misma solución BGE que el
capilar 13 que se extiende entre los dos reservorios. Se aplica una
tensión alta a lo largo del capilar por una fuente de tensión
adecuada 14. Los capilares tienen por lo general un diámetro
interno pequeño, típicamente 5-100 micrómetros para
permitir la disipación de calor. Los capilares están hechos
generalmente de sílice fundida. Los iones se separan sobre la base
de sus movilidades electroforéticas netas. Se coloca una estructura
de detecor, en la presente invención, de UV/luz visible, a lo largo
del capilar. La estructura de detector comprende por lo general una
fuente de luz 17 que dirige un haz a través del capilar a un
detector 18. La luz es absorbida por los iones pasando entre la
fuente de luz 17 y el detector 18. La señal de salida depende del
grado de absorción de la luz por los iones y la longitud del
trayecto de la luz a través del electrolito. El capilar se llena
con el BGE que contiene la sonda y un agente tampón que contiene
agua, y los iones se separan basándose en su carga relativa y
volumen de hidratación. En un modo de realización, se emplean
capilares de sílice fundido, se produce una doble capa eléctrica en
la superficie del capilar debido a la atracción de cationes
cargados positivamente en el BGE a los grupos silanol ionizados
sobre la pared del capilar- En la presencia de un campo eléctrico,
los cationes en la porción difusa de esta doble capa se mueven
hacia el cátodo y arrastran el líquido en volumen con el electrolito
con ellos, produciendo un flujo electro-osmótico
catódico. Alternativamente, se puede utilizar un flujo capilar
anódico que se prepara por utilización de recubrimiento estático de
modificador de EOF dinámico para producir un flujo
electro-osmótico anódico.
La mayor parte de los iones analito de interés
no absorben luz y no pueden detectarse por el detector fotométrico.
Por esta razón se utiliza detección fotométrica indirecta. Los
iones del analito transparente a UV se detectan como zonas de
absorbancia decrecida o vacíos debido al desplazamiento de las
especies de absorción de ultravioleta de la sonda por los iones
del analito transparentes a UV. Este proceso de detección
fotométrica indirecta es bien conocido; sin embargo, como se ha
descrito antes, las sondas de técnicas anteriores utilizadas para
detección indirecta no tienen capacidad de absorción molar en el UV
suficientemente alta para que se puedan detectar iones del analito
a las bajas concentraciones requeridas en el ensayo de agua en
aplicaciones en que se necesita agua ultrapura.
Los autores de la presente invención han
encontrado que, para conseguir la detección de aniones inorgánicos
a niveles muy bajos, por ejemplo del orden de 500 ppt, el flujo
electro-osmótico catódico debe ser invertido,
preferiblemente sin empleo de modificadores en el BGE. En un modo de
realización de la presente invención esto se consigue por
tratamiento de la superficie interior del capilar para enmascarar el
grupo silanol libre por aplicación de un recubrimiento. Los
capilares de flujo electro-osmótico inverso para ser
utilizados en la presente invención están comercializados por
Metachem, Los Angeles, California.
En un modo de realización ejemplo de la presente
invención la sonda preferida es el ácido escuárico (SA). Las
características que hacen ventajoso al SA incluyen: a) una capacidad
de absorción más alta que el ácido piromelítico a 270 nm, b)
movilidad electroforética comparable a aniones inorgánicos de peso
molecular bajo, c) relación de transferencia doble para escuarato
completamente ionizado comparado a la del ácido piromelítico
completamente ionizado, y d) longitud de onda del detector más
alta en la abdorbancia del máximo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevaron a cabo una serie de experimentos
para comprobar la nueva sonda de CE y el método. Los siguientes
experimentos se proporcionan con propósitos explicativos e
ilustrativos únicamente, y no han de considerarse como limitativos
del alcance de la presente invención en ningún caso. Se ensayaron
diversos aspectos como se muestra a continuación en las secciones
tituladas.
\vskip1.000000\baselineskip
Los experimentos se llevaron a cabo con el
aparato de electroforesis capilar. El aparato llevaba incluido un
capilar de 75 micras con una longitud efectiva de 35 cm y una
longitud total de 43 cm con superficie de paredes positiva (EOF
(flujo electro-osmótico, EOF, anódico). Se empleó
ácido escuárico en un BGE, con base tris añadida y la concentración
del ácido escuárico era 2,5 mM y dando un pH de BGE de
aproximadamente 8,0. El BGE se filtró a través de membrana de 0,45
micras. Las inyecciones fueron electrocinéticas (5 a 15 segundos a
-10KV) e hidrodinámicas (a 3-10 segundos a 12 psi (1
psi = 0,000703 kg/cm^{2})) con una tensión de operación de -25 KV
que generaba aproximadamente 11-12 \muamperios
en todas las marchas con una intensidad de campo de 581 voltios/cm.
El capilar se mantuvo a 25ºC. La detección se siguió indirectamente
con una fijación de la longitud de onda para absorbancia máxima de
aproximadamente 270 nm.
Se llevaron a cabo análisis de iones utilizando
un analito con matriz de sales de 5 aniones teniendo cada sal
concentraciones en ppb como las mostradas en la Tabla 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados del análisis se ilustran en el
electroforograma de la Figura 2, y muestra la separación de todos
los aniones dentro de los dos minutos y medio tras la inyección, con
señales del máximo considerablemente más altas que el fondo. Las
condiciones del ensayo fueron: escuarato de tris 2,5 mM, pH 8,
inyección hidrodinámica 10 segundos, -25 KV, 25ºC, detector a 270
nm, corriente 7,1 \muamperios, utilizando un sistema de
electroforesis capilar (CE) Spectrophoresis 1000. El orden de
elución de los iones es Br^{-}, Cl^{-}, SO_{4}^{.2},
F^{-} y HPO_{4}^{-2}. Aunque se observa un corrimiento de la
línea de referencia, otros resultados muestran líneas de referencia
estables y este método no-optimizado aparece
reproducible y seguro.
Las sondas de CE y el método de la presente
invención pueden emplearse con cualquier tipo adecuado de sistema
de electroforesis capilar (CE). Dadas las directrices de la presente
invención, cada sistema CE puede hacerse óptimo utilizando
experimentación de rutina por los especialistas en esta técnica; y
puede incluir, por ejemplo, a) optimización de la longitud del
capilar y longitud eficaz para resolución del pico para hacer máxima
la separación, tensión de conducción con corriente mínima b)
optimización de la concentración de BGE y diámetro capilar para
señal-a-ruido, y examen del efecto
del pH sobre la sensibilidad de BGE c) optimización de la tensión
de inyección electrocinética y tiempo de aplicación de la tensión e
inyección hidrodinámica d) optimización del agente tampón de
inyección para transporte del analito a la interfase de BGE vía
disposición isotacoforética, e) empleo de geometrías de detector
de célula de burbuja en "L" o "Z" para obtener un
incremento en la señal del detector por un factor de 2 a 10, f)
obtención de máximos tipo identificables positivamente utilizando
patrones de agente tampón de analitos individuales, g) eliminación
de la contaminación de dióxido de carbono del aire empleando
suministro de muestra en-línea desde fuentes de agua
de alta pureza, y h) estudio del efecto de
contra-ión de la sonda.
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Se evaluaron experimentalmente las movilidades
de ciertos compuestos de ácido carboxílico vinílogos.
Específicamente, se midieron experimentalmente ácido escuárico y
2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona,
junto con sondas convencionales, ión cromato y ácido piromelítico.
Estos compuestos representan una alta relación carga a masa
calculada. Se utilizó un capilar que tenía EOF anódico. Estos
compuestos tienen excelente flujo
co-electro-osmótico, Cada compuesto
se operó en presencia del marcador neutro, alcohol bencílico. El
agente tampón utilizado fue cloruro de tris 20 mM a pH 8,0. El
agente tampón de la muestra para cromato y ácido piromelítico fue
también agente tampón cloruro de tris 20 mM, pH 8. Dado que el
ácido escuárico y la
2.5-dihidroxi-1,4-benzoquinona
son ácidos, cada muestra se neutralizó con NaOH 0,1 M a pH de 7,0.
El trabajo anterior mostró que estos dos compuestos tenían una
electroforesis pobre si se utilizaba agente tampón cloruro de tris
para disolver las muestras ya que el pH es aún ácido haciendo que
el frente de inyección se deteriore durante la marcha
experimental.
Las movilidades se calcularon como sigue:
u^{observada}
= eof +
u^{verdadera}
donde u^{verdadera} es la
movilidad real de la sonda en las condiciones establecidas, la
movilidad observada u^{observada} y eof (flujo
electo-osmótico) se calculan con la
ecuación:
u^{observada}
=
(I)(L)/(V)(f)(60)
donde l es la longitud efectiva del
capilar, L es la longitud total del capilar, V es la tensión a
través del capilar y t es el tiempo en minutos para que pasen las
muestras la ventana del detector. El eof se calcula por la misma
ecuación y el tiempo se obtiene a partir del marcador neutro
(alcohol bencílico) y las movilidades verdaderas se calculan como
diferencia entre u^{obs} y eof. Las movilidades tienen signo
negativo por convención debido a que el flujo osmótico y migración
de la sonda son hacia el ánodo para
ambos.
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Las verdaderas movilidades se muestran en la
Tabla 2 siguiente:
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Comparando las movilidades de la sonda
experimental con la bibliografía, los valores se pueden utilizar
solamente en el sentido general ya que las movilidades de las sondas
son una función del pH, agente tampón y efectos de la concentración
iónica del agente tampón. En la Tabla 3 se muestra una breve
comparación y las sondas se enumeran en orden decreciente de
movilidades,
- \quad
- Soga^{1}: Tomoyoshi Soga, Gordan Ross, J. of Chrom, A, 767, páginas 223-230
- \quad
- Hddad^{1}: Philip Doble, Miroslav Macka, Paul R. Haddad, Trends en Analytical Chemistry, Vol. 19, No. 1 (2000), {}\hskip1.2cm páginas 10-17
- \quad
- PMA es ácido piromelítico y benzoquinona es 2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona
\vskip1.000000\baselineskip
Como queda demostrado en lo anterior, las sondas
utilizadas en la presente invención presentan suficientes
movilidades para aniones de movilidad baja y alta, teniendo al mismo
tiempo la ventaja añadida de presentar una alta capacidad de
absorción molar en la región del espectro de UV lejano del detector
donde hay menos interferencia con otros analitos absorbentes y
donde el detector muestra una línea de referencia más estable
produciendo una mejor relación señal a ruido. En la siguiente Tabla
4 se muestra una comparación de la capacidad de absorción molar y
valores de longitud de onda para sondas de la presente invención
comparando con las sondas convencionales.
Aunque algunas de las sondas convencionales
tienen una alta capacidad de absorción molar, deberá tenerse en
cuenta, como se ha descrito antes, que es alta en la región UV donde
tiene lugar la interferencia con el espectro de absorción de los
analitos.
\vskip1.000000\baselineskip
Estas sondas, dos de la presente invención y una
convencional, se ensayaron para evaluar el ruido del detector. Se
bombeó PMA a una concentración de 7,3 mg/100 de cloruro de tris (pH
= 8,0) a capilares de 75 micras después de llevar a cero al
instrumento con el agente tampón solo. La solución de la sonda se
hizo pasar muy lentamente a través de la solución lo que produjo
una absorbancia de 0,02548. Este ruido de línea de referencia se
midió repetido con ácido escuárico y
2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona
con una absorbancia similar de la magnitud mostrada en la Tabla
5.
El ruido se evaluó a lo largo de un período de
15 minutos por medida de la señal de amplitud baja y alta como
función de la tensión. El ruido para la sonda PMA convencional es
aproximadamente el doble que el de las sondas de la invención ácido
escuárico y benzoquinona. Estos resultados confirman que el detector
capilar, como un espectrofotómetro, es menos ruidoso a longitud de
onda más alta en la región ultravioleta, y por tanto las sondas de
la invención proporcionan esta ventaja adicional cuando se emplean a
longitudes de onda más altas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevaron a cabo experimentos para evaluar
ruido y desplazamiento del detector a cuatro longitudes de onda. No
se utilizaron sondas. Se llenó un capilar con agua desionizada (DI)
con muy bajo flujo para evitar calentamiento de la ventana del
capilar. La absorbancia se fijó a cero a 0,02 AUFS. La longitud de
onda inicial fue a 214 nm durante 7 minutos y se fijó entonces a
254 nm con puesta a cero automática durante otros 7 minutos, y
entonces se volvió a fijar a 270 nm con puesta a cero automática
durante otros 7 minutos, y por último a 320 nm. A cada longitud de
onda hubo un desplazamiento hacia abajo de la absorbancia a medida
que se iba de 214 a 320 nm, pero el desplazamiento decrecía a cada
nueva fijación de la longitud de onda.
Se encontró que el ruido evaluado a las cuatro
longitudes de onda era a 214 nm el doble de los valores de
longitudes de onda 254, 270 y 320 nm. Según esto, las sondas de la
invención que presentan una capacidad de absorción molar alta a
longitudes de onda más altas se utilizan a longitudes de onda que
tienen un menor desplazamiento del detector.
Como se deduce de los resultados anteriores, ha
sido desarrollada una sonda mejorada útil para electroforesis
capilar (CE). En resumen, las sondas de la invención presentan una
movilidad que es substancialmente equiparable a los iones de
interés. Las sondas de la invención presentan una elevada capacidad
molar de absorción y relaciones de transferencia más altas, lo que
representa un gran potencial para mejorar la sensibilidad más allá
de la técnica existente; y además amplían mucho la utilidad de la
electroforesis capilar (CE) a nuevas industrias y aplicaciones que
requieren concentraciones de analito detectablas a mínimos más
bajos. Además, las sondas de la invención permiten longitudes de
ondas de detección más altas que dan valores de absorbancia más
altos que proporcionan el doble beneficio de ruido de absorbancia
(AN) más bajo y menos interferencia con la absorbancia de los
analitos. Por último, las sondas de la invención son menos tendentes
a precipitar adversamente modificadores de EOF de flujo anódico
porque su alta capacidad de absorción molar permite su uso a baja
concentración.
La descripción anterior de modos de realización
específicos y ejemplos de la presente invención se ha presentado
con el propósito de ilustración y descripción. Aunque la presente
invención se ha descrito con referencia a unos cuantos modos de
realización específicos, la descripción es ilustrativa y no ha de
entenderse como limitativa de la invención.
Claims (29)
1. Un método de detección indirecta de iones en
una muestra utilizando electroforesis capilar, que comprende:
introducción de una muestra en un capilar (13)
lleno de una solución de electrolito de fondo que comprende uno o
más compuestos sonda de electroforesis capilar y agente tampón que
contiene agua;
aplicación de un campo eléctrico (14) a lo largo
del citado capilar para hacer que los iones de la muestra se muevan
a lo largo del citado capilar a una región de detección (11) y para
separarlos entre sí a lo largo del citado capilar; y
detección de iones indirectamente por detección
fotométrica ultravioleta (18) midiendo el el decrecimiento de la
absorbancia debida al desplazamiento de los compuestos de la sonda
por los iones,
que se caracteriza porque dichos uno o
más compuestos de la sonda consisten en al menos un compuesto ácido
carboxílico vinílogo o derivados catiónicos o aniónicos del mismo,
donde el citado compuesto de ácido carboxílico vinílogo comprende
uno o más grupos funcionales enólicos en conjugación con uno o más
grupos funcionales carbonilo a través de uno o más dobles enlaces
carbono-carbono o
carbono-nitrógeno.
2. El método según la reivindicación 1 donde el
citado compuesto carboxílico vinílogo es un tautómero
ceto-enólico.
3. El método según la reivindicación 1 donde el
citado compuesto ácido carboxílico vinílogo comprende uno o más
grupos funcionales enol en conjugación con uno o más grupos
funcionales carbonilo a través de un grupo aromático.
4. El método según la reivindicación 1 donde el
citado compuesto ácido carboxílico vinílogo es un análogo
hetero-atómico de un tautómero
ceto-enólico.
5. El método según la reivindicación 1 donde el
citado compuesto ácido carboxílico vinílogo comprende uno o más
grupos funcionales en conjugación con uno o más grupos funcionales
carbonilo a través de un grupo aromático
hetero-atómico.
6. El método según la reivindicación 1 donde el
citado compuesto ácido carboxílico vinílogo se selecciona entre:
3,4-dihidroxi-3-ciclobuteno-1,2-diona,
2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona;
4,5-dihidroxi-4-ciclopenteno-1,2,3-triona;
2-hidroxi-2,4,6-cicloheptatrienona;
5,6-dihidroxi-5-ciclohexano-1,2,3,4-tetraona;
2-hidroxi-1,4-naftoquinona;
3-oxo-1-gulofuranolactona;
2,2-dimetil-1,3-dioxano-4,6-diona;
4-cetobutirolactama;
5,5-dimetil-1,3-ciclohexanodiona;
tetrahidro-furan-2,4-diona;
6-hidroxi-1-tetralona;
2,3-dihidroxi-2-ciclopropen-1-ona
y ácido úrico.
7. El método según la reivindicación 1 donde el
citado derivado es un derivado éster catiónico o un derivado de
amida catiónica.
8. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-7 donde el citado capilar tiene
un interior que se trata para invertir el flujo
electro-osmótico catódico.
9. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8 donde el citado uno o más
compuestos de la sonda se seleccionan de manera que se pueden
detectar iones de diferente peso molecular en la citada muestra.
10. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9 donde los citados iones son
aniones.
11. El método según la reivindicación 10 donde
el citado capilar es un capilar anódico y el flujo anódico de los
citados aniones tiene lugar dentro del citado capilar.
12. El método según la reivindicación 10 donde
la citada solución de electrolito de fondo incluye un modificador de
flujo electro-osmótico y flujo anódico de los
citados aniones tiene lugar dentro del citado capilar, y donde las
citadas una o más sondas son de capacidad de absorción molar
suficientemente alta para que su concentración sea suficientemente
baja para evitar la precipitación del modificador dentro del
capilar.
13. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9 donde el compuesto ácido
carboxílico vinílogo está cargado positivamente y los citados iones
son cationes seleccionados entre Na^{+}, K^{+}, Mg^{+2} y
Ca^{+2}.
14. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-13 donde la solución del
electrolito de fondo tiene un pH en el intervalo de 2 a 10.
15. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-14 donde el agente tampón se
selecciona entre una base tris, una amina, y una base orgánica.
16. El método según la reivindicación
1-15 donde la solución de electrolito de fondo
comprende además un modificador de flujo
electro-osmótico dinámico y/o un disolvente
orgánico.
17. El método según la reivindicación 16 donde
el modificador de flujo electro-osmótico es bromuro
de cetiltrimetilamonio o bromuro de didodecildimetilamonio.
18. El método según la reivindicación 16 donde
el disolvente orgánico se selecciona entre metanol, etanol y
acetona.
19. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-18 donde el compuesto ácido
carboxílico vinílogo tiene una concentración de aproximadamente 2 a
5 mM.
20. Un aparato de electroforesis capilar para
llevar a cabo el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
22, aparato que comprende;
un capilar (13) lleno con una solución de
electrolito de fondo que comprende uno o más compuestos de sonda de
electroforesis capilar y un agente tampón que contiene agua:
una fuente eléctrica (14) configurada para
aplicar un campo eléctrico junto al citado capilar para hacer que
los iones se muevan y para separarlos entre sí a lo largo del
citado capilar a una región de detección (11) y
un detector (18) configurado para detectar los
iones por detección fotométrica ultravioleta indirecta,
que se caracteriza porque los citados uno
o más compuestos de la sonda comprenden al menos un compuesto ácido
carboxílico vinílogo o derivados catiónicos o aniónicos del mismo,
donde el citado compuesto ácido carboxílico vinílogo comprende uno
o más grupos funcionales enol en conjugación con uno o más grupos
funcionales carbonilo a través de dobles enlaces
carbono-carbono o
carbono-nitrógeno.
21. El aparato de electroforesis capilar según
la reivindicación 20 donde el citado compuesto ácido carboxílico
vinílogo se selecciona del grupo que consiste en
3,4-dihidroxi-3-ciclobutano-1,2-diona;
2,5-dihidroxi-1,4-benzo-quinona;
4,5-dihidroxi-4-ciclopenteno,-1,2,3,4-triona;
5,6-dihidroxi-5-ciclo-hexano-1,2,3,4-tetraona;
2-hidroxi-1,4-naftoquinona;
3-oxo-1-
gulofurano-lactona;
2,2-dimetil-1,3-dioxano-4,6-diona;
4-cetobutirolactama,
5,5-dimetil-1,3-ciclohexanodiona;
tetrahidrofuran-2,4-diona;
6-hidroxi-1-tetralona;
2,3-dihidroxi-2-ciclopropen-1-ona;
y ácido úrico.
22. El aparato de electroforesis capilar según
la reivindicación 21 donde el citado derivado es un derivado de
éster enol catiónico o un derivado de enol amida catiónica.
23. El aparato de electroforesis capilar según
cualquiera de las reivindicaciones 20-22 donde el
agente tampón se selecciona de una base tris, una amina y una base
orgánica.
24. El aparato de electroforesis capilar según
cualquiera de las reivindicaciones 20-23 que tiene
un pH en el intervalo de 2 a 10.
25. El aparato de electroforesis capilar según
cualquiera de las reivindicaciones 20-24 donde la
solución del electrolito de fondo comprende además un modificador de
flujo electroosmótico dinámico y/o un disolvente orgánico.
26. El aparato de electroforesis capilar según
la reivindicación 25 donde el modificador de flujo
electro-osmótico dinámico es bromuro de
cetil-trimetilamonio o bromuro de
didodecildimetilamonio.
27. El aparato de electroforesis capilar según
la reivindicación 25 donde el disolvente orgánico se selecciona del
grupo que consiste en: metanol, etanol y acetona.
28. El aparato de electroforesis capilar según
cualquiera de las reivindicaciones 20-27 donde el
compuesto ácido carboxílico vinílogo tiene una concentración de
aproximadamente 2 a 5 mM.
29. La utilización de compuesto ácido
carboxílico vinílogo o un derivado catiónico o aniónico del mismo
como solución de electrolito de fondo en la detección fotométrica
ultravioleta indirecta de iones en una muestra por electroforesis
capilar por medida del decrecimiento de la absorbancia debida al
desplazamiento de los compuestos de ácido carboxílico vinílogos por
los iones, donde el citado compuesto ácido carboxílico vinílogo
comprende uno o más grupos funcionales en conjugación con uno o más
grupos funcionales carbonilo a través de uno o más dobles enlaces
carbono-carbono o
carbono-nitrógeno.
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| JP5158747B2 (ja) * | 2007-01-12 | 2013-03-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 除血球機能を統合した電気泳動チップを用いた一酸化窒素最終代謝物の分析法 |
| US8542023B2 (en) | 2010-11-09 | 2013-09-24 | General Electric Company | Highly selective chemical and biological sensors |
| US9746452B2 (en) | 2012-08-22 | 2017-08-29 | General Electric Company | Wireless system and method for measuring an operative condition of a machine |
| US10598650B2 (en) | 2012-08-22 | 2020-03-24 | General Electric Company | System and method for measuring an operative condition of a machine |
| US10684268B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-06-16 | Bl Technologies, Inc. | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
| RU2499989C1 (ru) * | 2012-11-14 | 2013-11-27 | Государственное научное учреждение Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии | Способ определения общего фосфора методом капиллярного электрофореза |
| RU2554799C2 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства" | Способ определения общего азота методом капиллярного электрофореза |
| EP3899521A4 (en) * | 2018-12-20 | 2022-08-24 | Sergey N. Krylov | BINDER SELECTION USING CAPILLARY ELECTROPHORESIS |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2623836C3 (de) * | 1976-05-28 | 1978-12-21 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von Quadratsäure |
| US4104308A (en) * | 1976-06-21 | 1978-08-01 | International Business Machines Corporation | Synthesis of squaric acid |
| DE2850078A1 (de) * | 1978-11-18 | 1980-05-29 | Basf Ag | Aminopropanolderivate des 6-hydroxy-2,3,4,5-tetrahydro-1h-1- benzazepin-2-ons |
| US4589964A (en) * | 1980-10-08 | 1986-05-20 | American Hospital Supply Corporation | Process for graft copolymerization of a pre-formed substrate |
| US4478694A (en) * | 1983-10-11 | 1984-10-23 | Ska Associates | Methods for the electrosynthesis of polyols |
| US4808288A (en) * | 1984-03-12 | 1989-02-28 | Beckman Instruments, Inc. | Electrophoretic gel for separating hemoglobin variants |
| US4680201A (en) * | 1985-10-30 | 1987-07-14 | Stellan Hjerten | Coating for electrophoresis tube |
| US5039818A (en) * | 1986-02-27 | 1991-08-13 | Syntex (U.S.A.) Inc. | Squaraine dye |
| US4828983A (en) | 1986-07-10 | 1989-05-09 | Eastman Kodak Company | Use of phenols and anilines to increase the rate of peroxidase catalyzed oxidation of leuco dyes |
| US4927265A (en) * | 1988-04-29 | 1990-05-22 | 501 Microphoretic Systems, Inc. | Detector for fluorescence and absorption spectroscopy |
| US5215890A (en) * | 1988-11-03 | 1993-06-01 | Spyros Theodoropulos | Chromogenic substrate to peroxidase enzymes |
| US5061361A (en) * | 1989-03-06 | 1991-10-29 | Hewlett-Packard Company | Capillary zone electrophoresis cell system |
| DE69006091T2 (de) * | 1989-04-14 | 1994-05-05 | Kontron Instr Holding | Kapillare Durchflusszelle. |
| US5156724A (en) | 1990-01-29 | 1992-10-20 | Millipore Corporation | Method for analyzing ionic species using capillary electrophoresis |
| US5128005A (en) | 1990-01-29 | 1992-07-07 | Millipore Corporation | Method for separating ionic species using capillary electrophoresis |
| US5104506A (en) | 1990-01-29 | 1992-04-14 | Millipore Corporation | Method for separating ionic species using capillary electrophoresis |
| US5069766A (en) | 1990-12-20 | 1991-12-03 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Suppression of electroendosmosis in capillary electrophoresis |
| JP3170891B2 (ja) | 1992-08-31 | 2001-05-28 | 株式会社島津製作所 | 間接吸光度検出法によるキャピラリ電気泳動分析方法 |
| US5288811A (en) * | 1992-11-05 | 1994-02-22 | Exxon Research And Engineering Company | Cyclic carbonyl containing compounds via radical grafting |
| US5866683A (en) | 1995-03-31 | 1999-02-02 | Laboratory Of Molecular Biophotonics | Isoelectric point markers for isoelectric focusing with fluorescence detection |
| US6140494A (en) * | 1996-04-19 | 2000-10-31 | Amersham Pharmacia Biotech Uk Limited | Squarate dyes and their use in fluorescent sequencing method |
| JP2912232B2 (ja) | 1996-06-05 | 1999-06-28 | 横河アナリティカルシステムズ株式会社 | 陰イオン性化合物の分析方法 |
| JP3246888B2 (ja) | 1996-11-14 | 2002-01-15 | 株式会社分子バイオホトニクス研究所 | 蛍光検出等電点電気泳動用マーカー |
| JPH11118761A (ja) | 1997-10-15 | 1999-04-30 | Yokogawa Analytical Systems Inc | キャピラリ電気泳動によるイオン類分析方法及び装置 |
| US6331235B1 (en) * | 1998-12-11 | 2001-12-18 | The University Of British Columbia | Chiral separation of benzoporphyrin derivative mono-and di-acids by laser-induced fluorescence capillary electrophoresis |
| US6322980B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-11-27 | Aclara Biosciences, Inc. | Single nucleotide detection using degradation of a fluorescent sequence |
| JP3694483B2 (ja) * | 1999-07-13 | 2005-09-14 | ザ・テキサス・エイ・アンド・エム・ユニバーシティ・システム | 空気式噴霧用インターフェース、その製造及び使用方法、及びそれを含む装置 |
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