JP2933362B2 - An improved system for measuring electrokinetic properties and characterizing electrokinetic separation by monitoring current in electrophoresis - Google Patents

An improved system for measuring electrokinetic properties and characterizing electrokinetic separation by monitoring current in electrophoresis

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は一般に毛細管式界面動電装置に関し,特に電
気泳動過程における電流の監視により界面動電特性の測
定および界面動電分離の特徴づけを行うための改良シス
テムに関する。
The present invention relates generally to a capillary electrokinetic device, and more particularly to the measurement of electrokinetic properties and the characterization of electrokinetic separation by monitoring current during electrophoresis. An improved system for performing.

(従来の技術) 毛細管式帯電気泳動法(CZE)においては,毛細管寸
法のイオン性移動チャネルは電解質で満たされている。
分析すべき試料はチャネルの一旦において注入され,高
電圧がチャネル両端に印加されているので,電解質の内
部の試料はチャネルの一端から他端へと移動していく。
電解質が毛細管壁に接触しているならば,毛細管の内面
は毛細管壁上の表面群のイオン化,あるいは電解質から
内面上への電荷粒の吸収を介して帯電する。いずれの場
合も,毛細管内部の電解質は電子的には中性ではなく,
正あるいは負の正味の電荷を獲得する。印加電解の作用
下で,電解質は毛細管の一端末の方向に向かって移動す
る。この移動は電気浸透流といわれるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION In capillary zone electrophoresis (CZE), an ionic transfer channel of capillary size is filled with an electrolyte.
The sample to be analyzed is injected at one time in the channel, and a high voltage is applied across the channel, so that the sample inside the electrolyte moves from one end of the channel to the other.
If the electrolyte is in contact with the capillary wall, the inner surface of the capillary is charged through ionization of the surface groups on the capillary wall or through the absorption of charge particles from the electrolyte onto the inner surface. In each case, the electrolyte inside the capillary is not electronically neutral,
Acquire a positive or negative net charge. Under the action of the applied electrolysis, the electrolyte moves towards one end of the capillary. This movement is called electroosmotic flow.

電解質が全体として毛細管の一端末の方向に向かって
流れ,電解質が全体として正味の電荷を獲得する間に,
試料の各成分が正あるいは負にそれぞれ帯電する。
While the electrolyte flows generally towards one end of the capillary and the electrolyte acquires a net charge as a whole,
Each component of the sample is positively or negatively charged, respectively.

それゆえ,電解質の電気浸透流に加えて,電気泳動法
も生ずる。すなわち,正の帯電粒子を負電荷電極の方へ
移動させ,負の帯電粒子を正電荷電極の方へ移動させる
ための力を印加電界が加えている。結果的に,注入され
た試料内の複数成分は,それらの移動度のちがいにもと
づいて区分された帯へと分離する。
Therefore, in addition to the electroosmotic flow of electrolyte, electrophoresis also occurs. That is, the applied electric field applies a force for moving the positively charged particles toward the negatively charged electrode and moving the negatively charged particles toward the positively charged electrode. As a result, the components in the injected sample separate into zones that are classified based on their mobility.

しばしば,電気泳動流の速度は電気浸透速度より小さ
い。結果的に,注入された試料内の粒子は一方向,すな
わち電気浸透流の方向へと移動し,毛細管の入口から下
方に位置した適当な検出器をそれぞれの帯が通過するの
に伴って,種々の粒子が検出できる。
Often, the speed of the electrophoretic flow is less than the electroosmotic rate. As a result, the particles in the injected sample move in one direction, the direction of the electroosmotic flow, and as each band passes through a suitable detector located below the capillary inlet, Various particles can be detected.

明らかに,電気浸透流の正確な特徴づけは,CZEを理解
するためばかりではなく,与えられた試料を分析する際
にCZEの作用を最適化するためにも強く希望される。電
気浸透速度を測定する一つの方法は,注入された非帯電
マーカ溶質の移動時間を記録することである。この非帯
電マーカ溶質は,電気浸透流のみの作用下で毛細管を通
って運ばれる。この技術は1986年に出版された分析化学
誌の第58巻,第479ページ〜第481ページにワーブロール
とジョウジエンソンによって“第4級アルキルアンモニ
ウムイオンをもった疎溶媒性会合による中性有機分子の
毛細管帯電気泳動法”と題して記録されている(参考分
線1,および参考文献2を参照)。
Obviously, accurate characterization of the electroosmotic flow is strongly desired not only for understanding CZE, but also for optimizing the action of CZE in analyzing a given sample. One way to measure electroosmotic velocity is to record the transit time of the injected uncharged marker solute. This uncharged marker solute is carried through the capillary under the action of only electroosmotic flow. This technique is described by Warburol and Jojienson in "Analytical Chemistry, Vol. 58, pp. 479-481, published in 1986." Capillary band electrophoresis "(see reference line 1, and reference 2).

第1に,真に中性のマーカを選定することはきわめて
困難である。さらに,選定された特定マーカ上の電荷
は,それが置かれている媒体に依存する。それゆえ,あ
る媒体内で使用されたみかけ上“中性”のマーカは他の
媒体内でマーカとして使用するのには適していない。加
えて,“中性”マーカを検出するのが困難である。
First, it is extremely difficult to select a truly neutral marker. Further, the charge on the particular marker selected depends on the medium on which it is located. Therefore, an apparently "neutral" marker used in one medium is not suitable for use as a marker in another medium. In addition, it is difficult to detect "neutral" markers.

電気浸透速度を測定する,いま一つの方法は,計時さ
れた時間間隔全体にわたって毛細管の入口から毛細管の
出口へと輸送される電解質の重量を測定することにあ
る。本法の既述に関しては,1986年に出版された,分析
過程誌(ANAL.PROC)の第23巻,第453ページ〜第454ペ
ージにアルトリアとシンプソンによって“高電圧形毛細
管帯電気泳動法における電気浸透流の測定”と題して記
載されている。この方法においては,陰極コンパートメ
ント内の液体表面をシリコン流体薄膜で被覆するか,あ
るいは,気密性の良い蓋を使用することにより,蒸発に
よる損失を除去しなければならない。輸送される電解質
の重量はきわめてわずかであるため,ディジタル平衡を
使用する必要があるようにみられる。わずかな重量の輸
送量を測定するのは不便でわずらわしいことであり、こ
の測定の確度を保証するためには特別な配慮をする必要
がある。しかし,この方法ではわずかな重量の輸送量を
測定することが必要である。
Another method of measuring the electroosmotic rate consists in measuring the weight of the electrolyte transported from the capillary inlet to the capillary outlet over the timed time interval. For a description of this method, see Altair and Simpson, Vol. 23, pp. 453-454 of the Analytical Process Journal (ANAL. PROC), published in 1986, entitled “High Voltage Capillary Band Electrophoresis. Measurement of Electroosmotic Flow ". In this method, the loss due to evaporation must be eliminated by coating the liquid surface in the cathode compartment with a thin film of silicon fluid or by using an airtight lid. The weight of the electrolyte transported is so small that it seems necessary to use digital equilibrium. Measuring a light weight transport is inconvenient and cumbersome, and special care must be taken to ensure the accuracy of this measurement. However, this method requires that a small amount of transport be measured.

また本件発明者等は1988年に出版された分析化学誌,
第60巻,第1837ページ〜第1838ページにファング,ゴー
ドン,ならびにゼアによって記載された“毛細管帯電気
泳動法において電気浸透流速度を測定するための電流監
視法”と題する基本的な方法の論文を発表している。
In addition, the inventors of the present invention have published an analytical chemistry journal published in 1988,
Volume 60, pp. 1837-1838, written by Fang, Gordon, and Zear, on a basic method entitled "Current Monitoring Method for Measuring Electroosmotic Velocity in Capillary Band Electrophoresis". Has been announced.

上記方法は,システムを形成する上でいずれも満足で
きるものではない。それゆえ,上記困難性を軽減するよ
うな,媒質の界面動電的性質を測定する改良システムを
提供することが希望される。
None of the above methods are satisfactory in forming a system. It is therefore desirable to provide an improved system for measuring the electrokinetic properties of a medium, which alleviates the above difficulties.

(課題を解決するための手段) 本発明の装置は,界面動電分離における第1の電解質
の界面動電性質を決定するためのものである。本装置
は,電解質を保持するのに適した入口端および出口端を
備えた長い毛細管と,第1の電解質が導入された後に入
口端末から毛細管内へ導入するのに適した第2の電解質
とから成る。第2の電解質は,第1の電解質の電気比抵
抗とは異なる比抵抗を有するが,事実上,第1の電解質
と同様な化学的性質を有するものである。電解質の電気
浸透流を出口端末の方向に起こさせるとともに,管の内
部の第1の電解質を連続的に第2の電解質へと置換させ
るため,電解質に電圧を印加するとともに,電解室に電
流を流すための手段も上記装置には備えられている。装
置は,さらに時間の関数として毛細管内の電解質を通過
する電流を測定する手段も備えている。第1の電解質の
電気浸透速度は,時間の関数として電流を測定すること
によって決定される。
(Means for Solving the Problems) The apparatus of the present invention is for determining the electrokinetic properties of the first electrolyte in the electrokinetic separation. The device comprises a long capillary having an inlet end and an outlet end suitable for holding an electrolyte, a second electrolyte suitable for introduction into the capillary from an inlet end after the first electrolyte has been introduced. Consists of The second electrolyte has a specific resistance different from that of the first electrolyte, but has substantially the same chemical properties as the first electrolyte. A voltage is applied to the electrolyte and a current is applied to the electrolytic chamber in order to cause an electroosmotic flow of the electrolyte in the direction of the outlet end and to continuously replace the first electrolyte in the tube with the second electrolyte. Means for flowing are also provided in the device. The device further comprises means for measuring the current passing through the electrolyte in the capillary as a function of time. The electroosmotic rate of the first electrolyte is determined by measuring the current as a function of time.

一つの実施例において,第1の電解質(電解質1)は
緩衝液から成り立つ第1の溶液から成り立ち,第2の電
解質(電解質2)は第2の溶液の濃度とは異なった濃度
を有する同じ緩衝液から成り立つ。毛細管は最初に電解
質1で満たされている。次に,電解質2が連続的に第1
の電解質へと置換されるように,電解質2を連続的に注
入する。時間の関数として毛細管両端の電流変化を測定
することにより,電気浸透速度が決定される。この過程
において,電解質1と電解質2とはわずかに異なった抵
抗を有するが,基本的には同様な電気浸透速度を有する
者であると仮定する。
In one embodiment, the first electrolyte (Electrolyte 1) comprises a first solution comprising a buffer, and the second electrolyte (Electrolyte 2) comprises the same buffer having a concentration different from that of the second solution. Consists of a liquid. The capillary is initially filled with electrolyte 1. Next, the electrolyte 2 is continuously
The electrolyte 2 is continuously injected so that the electrolyte 2 is replaced by the electrolyte. By measuring the change in current across the capillary as a function of time, the rate of electroosmosis is determined. In this process, it is assumed that electrolyte 1 and electrolyte 2 have slightly different resistances but basically have similar electroosmotic rates.

電気浸透速度が一旦確立されると,試料内の複数成分
の電気浸透移動速度は,次のようにして決定される。第
1に,毛細管は電解質1で満たされる。次に,試料の薄
い帯が入口から毛細管へ注入される。そこで,電解質1
が電気浸透的に注入される。試料溶液内の複数成分の存
在は,電解質1の電気浸透速度を大きく変えるものでは
ないと仮定する。電解質1の電気浸透速度の知識を使う
ことにより,ならびに試料溶液内の複数成分が毛細管の
入口から毛細管の検出器領域へと輸送される移動時間を
測定することにより,複数成分の電気浸透速度を決定す
ることができる。さらに,毛細管内部の界面強度(通
常,管両端に印加される電圧の管の長さに対する比で与
えられる。)の知識を使って,種々の成分の電気泳動移
動度が電気泳動速度から導出される。
Once the electroosmotic rate is established, the electroosmotic transfer rates of the multiple components in the sample are determined as follows. First, the capillary is filled with electrolyte 1. Next, a thin strip of sample is injected into the capillary from the inlet. Therefore, electrolyte 1
Is injected electroosmotically. It is assumed that the presence of multiple components in the sample solution does not significantly alter the electroosmotic rate of electrolyte 1. By using the knowledge of the electroosmotic velocity of the electrolyte 1 and by measuring the transit time during which multiple components in the sample solution are transported from the capillary inlet to the detector area of the capillary, the electroosmotic velocity of the multiple components is determined. Can be determined. In addition, using the knowledge of the interface strength inside the capillary (usually given by the ratio of the voltage applied across the tube to the length of the tube), the electrophoretic mobilities of the various components can be derived from the electrophoretic velocities. You.

第2の実施例は第1の実施例に関連するものである
が,第2の実施例に関して,電解質の電気浸透速度,な
らびに試料溶液内での複数成分の電気泳動速度は同一の
実験において測定される。
The second embodiment is related to the first embodiment, but the electroosmotic speed of the electrolyte and the electrophoretic speed of a plurality of components in the sample solution are measured in the same experiment. Is done.

これは,次のようにして実施される。最初に,毛細管
は電解質1で満たされている。次に,試料溶液の薄い帯
が毛細管の入口に注入される。
This is performed as follows. First, the capillary is filled with electrolyte 1. Next, a thin strip of the sample solution is injected into the capillary inlet.

次に,電解質1が電解質2へと置換されるように,毛
細管の入口端末に電解質2を界面動電的に注入する。試
料溶液内の各成分が入口端末から毛細管の検出領域に既
知の距離だけ輸送される移動時間を測定する他に,時間
の関数として毛細管両端の電流変化を測定することによ
り,個々の試料成分の電気泳動速度を決定する他に,電
解質の電気浸透速度を決定することが可能である。複数
成分の電気泳動速度は管内の電界強度から決定すること
ができ,前述の第1の実施例と同様にして電気泳動速度
を決定することができる。
Next, the electrolyte 2 is electrokinetically injected into the inlet end of the capillary so that the electrolyte 1 is replaced by the electrolyte 2. In addition to measuring the transit time during which each component in the sample solution is transported a known distance from the entrance end to the detection area of the capillary, the change in current across the capillary as a function of time is measured to determine the individual sample components. In addition to determining the rate of electrophoresis, it is possible to determine the rate of electroosmosis of the electrolyte. The electrophoresis speed of a plurality of components can be determined from the electric field strength in the tube, and the electrophoresis speed can be determined in the same manner as in the first embodiment.

(実施例) 第1図は,本発明の実施例を説明するため,電気浸透
速度を決定するシステムの系統図である。毛細管14の内
部では第1の電解質の電気浸透速度が決定されるが,第
1図に示すようにシステム10は第1の電解質の貯蔵槽12
に浸積されている。管14は他端末は第2の貯蔵槽16に浸
積されている。毛細管14および貯蔵槽12の内部の第1の
電解質の電気浸透速度を測定する目的で,貯蔵槽16の内
部の電解質は,事実上,貯蔵槽12の内部の電解質と同様
な化学的性質を有するが,その比抵抗は貯蔵槽12の内部
の電解質の比抵抗とは異なったものとしている。電圧源
18から2つの貯蔵槽の間に高電圧が印加され,これによ
って貯蔵槽16の内部の第2の電解質を毛細管14に入れ,
管14の内部の第1の電解質がすべて第2の電解質へと置
換されるまで管14の内部に存在する第1の電解質を連続
的に第2の電解質へと置換させている。
(Embodiment) FIG. 1 is a system diagram of a system for determining an electroosmotic speed for explaining an embodiment of the present invention. Within the capillary tube 14, the rate of electro-osmosis of the first electrolyte is determined, and as shown in FIG.
It is immersed in. The other end of the pipe 14 is immersed in the second storage tank 16. For the purpose of measuring the electroosmotic rate of the capillary 14 and the first electrolyte inside the storage tank 12, the electrolyte inside the storage tank 16 has virtually the same chemistry as the electrolyte inside the storage tank 12. However, the specific resistance is different from the specific resistance of the electrolyte inside the storage tank 12. Voltage source
A high voltage is applied between the two storage tanks from 18, which places the second electrolyte inside the storage tank 16 into the capillary tube 14,
The first electrolyte existing inside the tube 14 is continuously replaced with the second electrolyte until all of the first electrolyte inside the tube 14 is replaced with the second electrolyte.

管内の電解質を流れる電流の変化を測定する目的で,
抵抗器20が2つの貯蔵槽と直列に接続されている。それ
ゆえ,2つの貯蔵槽および管14の内部の2つの電解質を通
る電流の変化は,チャートレコーダ22により抵抗器20の
両端の電圧変化として記録される。貯蔵槽16の内部の第
2の電解質が管14に入り,元来,管14の内部にある第1
の電解質の一部分が第2の電解質へと置換されると,2つ
の電解質の比抵抗は相異なっているので,管14の内部の
電解質柱の抵抗は比抵抗において変化する。2つの電解
質を通る回路内電流の大きさが,これによって変化す
る。
In order to measure the change in the current flowing through the electrolyte in the tube,
A resistor 20 is connected in series with the two reservoirs. Therefore, the change in current through the two electrolytes inside the two reservoirs and tubes 14 is recorded by the chart recorder 22 as a voltage change across the resistor 20. The second electrolyte inside the storage tank 16 enters the tube 14 and the first electrolyte originally inside the tube 14
When a portion of the electrolyte is replaced by a second electrolyte, the resistance of the electrolyte column inside the tube 14 varies in resistivity because the specific resistances of the two electrolytes are different. The magnitude of the current in the circuit through the two electrolytes thereby changes.

例えば,置換される第1の電解質よりも第2の電解質
の方が高い比抵抗を有するならば,管14の内部で第2の
電解質によって第1の電解質の幾分かが置換された後
に,管14の内部の電解質柱の抵抗は増加する。それゆ
え,抵抗器20を通る電流は減少し,レコーダ22によって
記録される電圧は該当する分だけ降下する。例えば,こ
れは第2図(A)のグラフに示してある。
For example, if the second electrolyte has a higher resistivity than the first electrolyte being replaced, after some of the first electrolyte is replaced by the second electrolyte inside the tube 14, The resistance of the electrolyte column inside tube 14 increases. Therefore, the current through resistor 20 decreases and the voltage recorded by recorder 22 drops by a corresponding amount. For example, this is shown in the graph of FIG.

すなわち,貯蔵槽16の内部の電解質がわずかでも管14
に入る前に,貯蔵槽12の内部の第1の電解質により管14
が満たされているならば,電流は流れ始める。レコーダ
22により記録されている電流が第2図(A)のグラフに
示す電流である。
That is, even if the electrolyte inside the storage tank 16 is small,
Prior to entry, the first electrolyte inside the storage tank 12
If is satisfied, the current starts to flow. Recorder
The current recorded by 22 is the current shown in the graph of FIG.

かくして,管14の内部の第1の電解質のすべてが,貯
蔵槽16の内部の第2の電解質によって置換される時点ま
で,抵抗器20を通る電流は減少する。かかる点におい
て,すべての時間にわたって記録された電流が一定に保
たれるように,管14の内部の電解質柱の抵抗は増加しな
い。
Thus, the current through the resistor 20 decreases until all of the first electrolyte inside the tube 14 is replaced by the second electrolyte inside the reservoir 16. At this point, the resistance of the electrolyte column inside tube 14 does not increase so that the current recorded over all time is kept constant.

上記から,記録時刻t0の開始時間は第1の電解質を第
2の電解質へと置換するために第2の電解質が管14に入
る時点と一致し,時刻t1は管14の内部の第1の電解質の
すべてが貯蔵槽16の内部の第2の電解質によって置換さ
れてしまう時点と一致する。それゆえ,t0とt1との間の
時間差は,管14の内部の第1の電解質がすべて第2の電
解質に置換されるに要する時間である。言い換えれば,
(t1−t0)の期間には,第1の電解質が毛細管14の長さ
方向に流れている。毛細管14の長さは容易に測定できる
ので,第1の電解質の電気浸透速度はこれによって管14
の長さの時間(t1−t0)に対する比によって決定され
る。また,時間間隔(t1−t0)も,毛細管を第2の電解
質で満たし,かつ,第2の電解質が完全に第1の電解質
に取って代わるために,毛細管の内部へ第2の電解質が
流れ込む期間である。それゆえ,第2の電解質の電気浸
透速度も管14の長さの時間(t1−t0)に対する比によっ
て決定される。事実上,同一の化学的性質を有する2つ
以上の電解質が,複数の電解質の電気浸透速度を測定す
るのと同じ方法で,連続的に管14内に導入される。かか
る場合に,かかる測定から得られる時間対電流のプロッ
トは,第2図(A),(B)のプロットよりも,より変
化する点(グラフの傾斜が変化する点)を表している。
From the above, the start time of recording time t 0 coincides with the point in time at which the second electrolyte enters tube 14 to replace the first electrolyte with the second electrolyte, and time t 1 is the time at which the second electrolyte enters tube 14. This coincides with the point in time when all of the one electrolyte has been replaced by the second electrolyte inside the reservoir 16. Therefore, the time difference between t 0 and t 1 is the time required for all of the first electrolyte inside tube 14 to be replaced by the second electrolyte. In other words,
During the period (t 1 −t 0 ), the first electrolyte flows in the length direction of the capillary 14. Since the length of the capillary 14 can be easily measured, the electroosmotic rate of the first electrolyte is thereby reduced by the tube 14.
Is determined by the ratio of length to time (t 1 -t 0 ). The time interval (t 1 −t 0 ) also fills the capillary with the second electrolyte, and the second electrolyte completely replaces the first electrolyte, so that the second electrolyte is inserted into the capillary. Is a period during which flows. Therefore, the electroosmotic rate of the second electrolyte is also determined by the ratio of the length of the tube 14 to the time (t 1 -t 0 ). In effect, two or more electrolytes having the same chemistry are continuously introduced into tube 14 in the same manner as measuring the electroosmotic rate of multiple electrolytes. In such a case, the plot of time versus current obtained from such a measurement represents a more changing point (point where the slope of the graph changes) than the plots of FIGS. 2 (A) and 2 (B).

2つの電解質が同一の化学的性質を備えているため,
これらの電解質は事実上,毛細管の内面に同じ影響を与
える。これによって,電気浸透速度を測定する際に,生
ずる誤差の一つの可能性の高い原因と考えられるものが
除去される。本実施例において,第2の電解質は第1の
電解質と同一なものではあるが,異なった濃度を有する
ものである。満足すべきものであると考えられる一研究
において,第1の電解質はpHがほぼ7.0である20mMのリ
ン酸ナトリウム緩衝液から成り立つ。第2の電解質の濃
度が第1の電解質の濃度の95%となるように,第2の電
解質は第1の電解質を水で電解質対水の割合が19:1とな
るように希釈することにより生成される。
Because the two electrolytes have the same chemistry,
These electrolytes effectively have the same effect on the inner surface of the capillary. This eliminates what is likely to be one of the likely sources of error when measuring the electroosmotic rate. In this embodiment, the second electrolyte is the same as the first electrolyte, but has a different concentration. In one study considered to be satisfactory, the first electrolyte consists of a 20 mM sodium phosphate buffer with a pH of approximately 7.0. The second electrolyte is prepared by diluting the first electrolyte with water such that the ratio of electrolyte to water is 19: 1 so that the concentration of the second electrolyte is 95% of the concentration of the first electrolyte. Generated.

かくして,抵抗器20を介して検出される電流に測定可
能な差異を生ずる程度のほんのわずかな量だけ2つの電
解質の濃度は異なっている必要性がある。第2の電解質
が第1の電解質の組成とは異なることも考えられる。か
かる変形もすべて本発明の範疇に含まれるものである。
Thus, the concentrations of the two electrolytes need to differ by only a small amount to cause a measurable difference in the current sensed through resistor 20. It is also conceivable that the second electrolyte is different from the composition of the first electrolyte. All such modifications are also included in the scope of the present invention.

上記実施例において,2つの電解質は溶解された物質の
濃度においてのみ異なっている。持ち上がってくる疑問
は,電気浸透速度が電解質の濃度の強い関数であるか否
かである。この目的に対して,貯蔵槽16は20mMの燐酸ナ
トリウム緩衝液で満たされ,管14に加えて貯蔵槽12は代
わりに,19mMの燐酸ナトリウム緩衝液で満たされてい
る。再び,2つの貯蔵槽の両端には,電力源18から同じ電
圧が印加されている。得られた時間対電流のプロットが
第2図(B)に示してある。第2図(B)に示すよう
に,(t3−t2)は貯蔵槽16の内部の第1の電解質が,管
14の内部の第2の電解質へと完全に置換するために要求
される時間である。(t3−t2)は第2図(A)の(t1
t0)とほとんど同じであることが確認されている。よっ
て,電気浸透速度は電解質の濃度の強い関数ではない。
In the above embodiment, the two electrolytes differ only in the concentration of the dissolved substance. The question that arises is whether electroosmotic rate is a strong function of electrolyte concentration. For this purpose, the reservoir 16 is filled with 20 mM sodium phosphate buffer, and in addition to the tube 14, the reservoir 12 is instead filled with 19 mM sodium phosphate buffer. Again, the same voltage is applied from the power source 18 to both ends of the two storage tanks. The resulting plot of time versus current is shown in FIG. 2 (B). As shown in FIG. 2 (B), (t 3 −t 2 ) indicates that the first electrolyte in the storage tank 16 is
This is the time required to completely replace the second electrolyte inside 14. (T 3 −t 2 ) corresponds to (t 1
t 0 ) has been confirmed to be almost the same. Thus, electroosmotic rate is not a strong function of electrolyte concentration.

上記システム,および第1図と第2図(A)とを参照
して記載されている第1の電解質の電気浸透速度を測定
する方法は,試料の電気泳動速度,すなわち試料を特徴
づける特性を導出するために使用されるものである。か
くして,管14の内部に多くの成分を有する試料が導入さ
れるならば,これらの成分は正の電荷あるいは負の電荷
を獲得するであろう。
The above system, and the method for measuring the electroosmotic velocity of the first electrolyte described with reference to FIGS. 1 and 2 (A), uses the electrophoretic velocity of the sample, ie, the characteristic characterizing the sample. It is used to derive. Thus, if a sample having many components is introduced into the interior of tube 14, these components will acquire a positive or negative charge.

それゆえ,電源18によって印加される電界は正に帯電
された成分を負に帯電された電極に移動させるように,
正に帯電された成分に力を加え,負に帯電された成分を
正に帯電された電極に移動させるように,負に帯電され
た成分に力を加えている。それゆえ,これらの成分のそ
れぞれの実際の速度は2つの速度のベクトル和である。
第1の電解質の速度の全体,ならびにかかる成分の電気
泳動流の速度がこれらの2つの速度である。
Therefore, the electric field applied by the power supply 18 moves the positively charged component to the negatively charged electrode,
A force is applied to the negatively charged component so as to apply a force to the positively charged component and move the negatively charged component to the positively charged electrode. Therefore, the actual velocity of each of these components is the vector sum of the two velocities.
The overall velocity of the first electrolyte, as well as the velocity of the electrophoretic flow of such components, is these two velocities.

かくして,Vを当該成分の実際の速度,Veoを電解質の電
気浸透速度の全体,Veを当該成分の電気泳動速度とすれ
ば,実際の速度Vは V=Ve+Veo で与えられ,電気泳動移動速度Ueは Ue=Ve/E で与えられる。ここで,Eは電力源18によって与えられる
電界である。それゆえ,当該成分の実際の速度,および
電気浸透速度を測定するならば,印加電界強度Eが既知
であるので,上記式から当該成分の電気泳動移動度を導
出することができる。
Thus, if V is the actual velocity of the component, V eo is the total electroosmotic velocity of the electrolyte, and V e is the electrophoretic velocity of the component, the actual velocity V is given by V = V e + V eo , The electrophoretic migration speed U e is given by U e = V e / E. Where E is the electric field provided by the power source 18. Therefore, if the actual speed and the electroosmotic speed of the component are measured, the applied field strength E is known, and the electrophoretic mobility of the component can be derived from the above equation.

従来の方法で,当該成分の実際の速度は管14の近傍に
置かれた検出器24を採用して測定することができる。か
くして,検出器24に到達するために第1の電解質の内部
の当該成分が通って流れる毛細管部分の長さがLである
ならば,当該成分の実際の速度は V=L/Tm で与えられる。ここで,検出器24が当該成分を検出する
時刻まで管14の入口端末に試料が注入されるが,Tmはこ
の時間である。
In a conventional manner, the actual velocity of the component can be measured by employing a detector 24 located near the tube 14. Thus, if the length of the capillary section through which the component inside the first electrolyte flows to reach the detector 24 is L, the actual velocity of the component is given by V = L / Tm . Here, the sample is injected into the inlet terminal of the tube 14 until the time when the detector 24 detects the component, and Tm is this time.

明らかに,試料内部の多数の成分の電気泳動移動度
は,一つ以上の検出器24と,抵抗器20と,チャートレコ
ーダ22とがすべて一回の動作で使われるような一回の測
定において,同様な方法で測定することができる。入口
端末において,管14の内部で第1の電解質に試料が注入
され,かつ,試料と一緒に第1の電解質が,上記方法と
同様な方法で第2の電解質へと置換されるならば,第1
の電解質の電気浸透速度および試料の当該成分の実際の
速度は一回の測定過程において決定される。これは,本
発明の要約(課題を解決するための手段)において上に
記述した実施方法である。
Obviously, the electrophoretic mobilities of many components inside the sample can be measured in a single measurement in which one or more detectors 24, resistors 20, and chart recorder 22 are all used in a single operation. , Can be measured in a similar manner. At the entry end, if the sample is injected into the first electrolyte inside the tube 14 and, together with the sample, the first electrolyte is replaced by a second electrolyte in a manner similar to that described above, First
The electroosmotic rate of the electrolyte and the actual rate of the component in the sample are determined in a single measurement step. This is the method of implementation described above in the summary of the present invention (means for solving the problem).

もちろん,本発明の要約(課題を解決するための手
段)において上述したような試料成分の移動速度を独立
した実験において測定することは可能である。かくし
て,第1の電解質の電気浸透速度を上述したようにして
決定した後に,同じ毛細管を第1の電解質で満たす。
Of course, it is possible to measure the moving speed of the sample components as described above in the summary of the present invention (means for solving the problem) in an independent experiment. Thus, after determining the electroosmotic rate of the first electrolyte as described above, the same capillary is filled with the first electrolyte.

第1の電解質が多量に連続して存在している試料が,
注入される。事実上,電気浸透速度測定の期間に印加さ
れているのと同じ電圧を,再び管の両端に印加する。既
知の距離の全体にわたって複数成分の移動速度を決定す
るために,試料成分の移動時間を検出する。
The sample in which the first electrolyte is continuously present in a large amount is
Injected. In effect, the same voltage that was applied during the electroosmotic rate measurement is again applied across the tube. In order to determine the moving speed of a plurality of components over the entire known distance, the moving time of a sample component is detected.

当業者にとって公知のように,界面動電分離機能を増
強するため,ミセルを電解質に加えることができる。か
くして,試料内の各成分はそれぞれミセルに対して異な
った親和力を有している。それゆえ,ミセルの存在はか
かる複数成分の移動速度に影響を与える。しかしなが
ら,これらの成分の移動速度を正確に測定するため,基
準としてミセルの速度を測定する必要がある。
As known to those skilled in the art, micelles can be added to the electrolyte to enhance the electrokinetic separation function. Thus, each component in the sample has a different affinity for the micelle. Therefore, the presence of micelles affects the speed of movement of such multiple components. However, in order to accurately measure the moving speed of these components, it is necessary to measure the speed of micelles as a reference.

当業者にとって公知のように,ミセルはきわめてゆっ
くりと動き,その速度は検出が困難である。申請者によ
って提案されたシステムは,ミセルの移動速度を簡単に
決定できる簡便な方法を与えるものである。これは,第
1図および第3図を参照して説明されている。
As is known to those skilled in the art, micelles move very slowly, the speed of which is difficult to detect. The system proposed by the applicant provides a convenient way to easily determine the speed of micelle movement. This has been explained with reference to FIGS. 1 and 3.

第1図を参照すると,貯蔵槽12と管14とは第1の電解
質によって満たされ,貯蔵槽16はミセルと混合された第
2の電解質によって満たされている。この説明において
は,管14の内部の第1の電解質が第2の電解質およびミ
セルへと置換されるときに電流が増加するように第1の
電解質よりも第2の電解質の方が比抵抗は低い。使用さ
れているミセルは,例えば,硫酸ドデシルナトリウムで
あり,他のミセルの移動速度は事実上,同様にして測定
できるものと理解される。
Referring to FIG. 1, storage tank 12 and tube 14 are filled with a first electrolyte, and storage tank 16 is filled with a second electrolyte mixed with micelles. In this description, the specific resistance of the second electrolyte is higher than that of the first electrolyte so that the current increases when the first electrolyte inside the tube 14 is replaced by the second electrolyte and micelles. Low. It is understood that the micelles used are, for example, sodium dodecyl sulfate, and that the migration speed of the other micelles can be measured in a similar manner.

第3図に示す電流の増加は,ナトリウムイオンと硫酸
ドデシルイオンとの両方の存在によって説明される。第
2の電解質の内部のナトリウムイオンは比較的迅速に移
動し,電流増加をもたらす。第3図に示すように,電流
変化速度はt5で変化し,時間t5までに管14の他端末にナ
トリウムイオンが到達している。時間t5より後,ナトリ
ウムイオンの移動により運ばれた電流は一定になってお
り,電流増加分は硫酸ドデシルイオンによって運ばれた
ものである。
The increase in current shown in FIG. 3 is explained by the presence of both sodium and dodecyl sulfate ions. Sodium ions inside the second electrolyte move relatively quickly, causing an increase in current. As shown in FIG. 3, the current change rate changes at t 5, and reaches the sodium ions by time t 5 to the other terminal of the tube 14. After time t 5, the current carried by the movement of sodium ions has become constant, the current increase are those carried by dodecyl sulphate ions.

一方,硫酸ドデシルイオンは管14に沿ってきわめてゆ
っくりと移動し,これらのイオンは時間t5と時間t6との
間で連続であるが,小さな電流増分をもたらす。
Meanwhile, the dodecyl sulfate ions very slowly moves along the tube 14, these ions are continuous between times t 5 and time t 6, results in a small current increment.

時間t6において,レコーダ22によって検出された電流
は一定になり,最終的に時間t6までに硫酸ドデシルイオ
ンは管14の他端末に到達している。それゆえ,時間間隔
(t6−t4)は毛細管14の長さ方向へミセルイオンが移動
するのに要求される移動時間である。電解質の内部に存
在する試料内部の複数成分の実際の速度は,再び電気泳
動移動速度およびミセル移動速度のベクトル和である。
ミセルの存在において複数成分の実際の移動速度は,前
のような検出器24を使用して検出される。第1図および
第3図を参照すると,ミセルの移動速度は上記のように
して検出される。それゆえ,複数成分の電気泳動移動速
度が決定される。
At time t 6, the current detected by the recorder 22 becomes constant, finally dodecyl sulfate ions by time t 6 has reached the other terminal of the tube 14. Therefore, the time interval (t 6 −t 4 ) is the movement time required for the micelle ions to move in the length direction of the capillary 14. The actual velocities of the components inside the sample that are present inside the electrolyte are again the vector sum of the electrophoretic migration speed and the micelle migration speed.
The actual travel speed of the multiple components in the presence of micelles is detected using detector 24 as before. Referring to FIG. 1 and FIG. 3, the moving speed of the micelle is detected as described above. Therefore, the electrophoretic migration speed of a plurality of components is determined.

第1図および第2図(A)を参照して上に記述した方
法において,各時間に測定された種々の電流はデータ点
として時間対電流のプロット上に記録され,時間の関数
として電流を表すための線分が描かれる。データ点が描
かれた線分から外れるところでは,データ点として描か
れたグラフによって指示された電流値との間の差は,か
かるデータ点の誤差項である。かかる誤差項は,従来の
方法によって最小化される。ひとつの従来法において
は,例えば,上記誤差項が最小化されるようにグラフを
描いている。第2図(A),および第2図(B)から明
らかなように,電流が一定になる時間におけるデータ点
は,常に明確に定義されているわけではない。測定の確
度を向上するため,電流が一定になる点,あるいはその
近傍に記録されているデータ点は捨てられ,総合誤差が
最小化されるまで誤差項が最小化されるようにグラフを
再描画する。
In the method described above with reference to FIGS. 1 and 2 (A), the various currents measured at each time are recorded on a plot of current versus time as data points, and the current is plotted as a function of time. A line segment to represent is drawn. Where a data point deviates from the drawn line segment, the difference between the current value indicated by the graph drawn as the data point is the error term for such data point. Such error terms are minimized by conventional methods. In one conventional method, for example, a graph is drawn so that the above error term is minimized. As is evident from FIGS. 2A and 2B, the data points at which the current is constant are not always clearly defined. To improve the accuracy of the measurement, data points recorded at or near the point where the current becomes constant are discarded, and the graph is redrawn so that the error term is minimized until the total error is minimized. I do.

第1図および第2図(A)を参照して上に記述した方
法において,管14の全長を第1の電解質が移動するに要
する時間を測定するためには,管14の内部の第1の電解
質が第2の電解質へとすべて置換されるまで待たなけれ
ばならない。
In the method described above with reference to FIGS. 1 and 2A, to measure the time required for the first electrolyte to travel the entire length of the tube 14, the first One must wait until all of the electrolyte has been replaced by the second electrolyte.

しばしば,これには可なりの時間を要する。本発明者
は,次に記載するような代替法を提案する。
Often, this takes considerable time. The inventor proposes an alternative as described below.

貯蔵槽10および管14は第1の電解質で満たされ,貯蔵
槽16は第2の電解質で満たされている。電源18は2つの
貯蔵槽の間に電圧を印加して,管14の内部の第1の電解
質を貯蔵槽16の内部の第2の電解質へと置換させてい
る。時間に関して電流が一定になり,管14の内部の第1
の電解質のすべてが第2の電解質へと置換されているこ
とを示すまで待つ代わりに,電流を短期間のみにわたっ
て測定する。上記過程の前あるいは後で,管14は第2の
電解質によって満たされ,管14の2端末間に同一の電圧
を加えるため電源18が使用され,電解質を管の一端末の
方向へと流れさせている。しかしながら,測定された電
流が一定になるように,置換された第2の電解質が同じ
第2の電解質によって置換される。これらの2つの測定
を一緒にすれば,下に記述するように管14の長さ方向に
第1の電解質が移動するのに要する時間を決定すること
ができる。
The reservoir 10 and the tube 14 are filled with a first electrolyte, and the reservoir 16 is filled with a second electrolyte. Power supply 18 applies a voltage between the two reservoirs to replace the first electrolyte inside tube 14 with the second electrolyte inside reservoir 16. The current becomes constant over time, and the first
Instead of waiting until it indicates that all of the electrolyte has been replaced by the second electrolyte, the current is measured only for a short period of time. Before or after the above process, the tube 14 is filled with a second electrolyte and a power supply 18 is used to apply the same voltage between the two ends of the tube 14, causing the electrolyte to flow in the direction of one end of the tube. ing. However, the replaced second electrolyte is replaced by the same second electrolyte so that the measured current is constant. Together, these two measurements can determine the time required for the first electrolyte to travel along the length of the tube 14, as described below.

例えば,管14および貯蔵槽12,16はすべて第2の電解
質によって満たされ,抵抗器20を通過する一定電流はI2
である。そこで,貯蔵槽12および管14は第1の電解質に
よって満たされ,貯蔵槽16は第2の電解質を含んでい
て,前と同様に電源18によって2つの貯蔵槽の間に同一
の電圧が印加されている。電流値I1,I3は,それぞれ時
間t7,t8で測定される。時間t7を単に,便宜上,電源18
から2つの貯蔵槽の間へ電圧を印加し,管14の内部の第
1の電解質を貯蔵槽16の内部の第2の電解質と置換し始
めるときの出発点とすることができる。第4図に示すよ
うにして,直実線のグラフ50をプロットできるように,t
7からt8への短期間に抵抗器20を流れる電流をサンプル
する。管14の内部の第1の電解質は第2の電解質によっ
て置換される過程を通して電流変化率は一定であると仮
定すると,第1の電解質がすべて第2の電解質と置換さ
れている点,すなわち値I2に電流値が落ち込むまで,グ
ラフは単純に直線として延びている。
For example, tube 14 and reservoirs 12, 16 are all filled with a second electrolyte and the constant current passing through resistor 20 is I 2
It is. There, the reservoir 12 and the tube 14 are filled with a first electrolyte, the reservoir 16 contains a second electrolyte, and the same voltage is applied between the two reservoirs by the power supply 18 as before. ing. The current values I 1 and I 3 are measured at times t 7 and t 8 , respectively. The time t 7 simply for convenience, power supply 18
A voltage can be applied between the two reservoirs to provide a starting point for starting to replace the first electrolyte inside the tube 14 with the second electrolyte inside the reservoir 16. As shown in FIG. 4, t can be plotted so that a straight line graph 50 can be plotted.
7 samples the current flowing through the resistor 20 in a short period of time to t 8 from. Assuming that the rate of current change is constant throughout the process in which the first electrolyte inside the tube 14 is replaced by the second electrolyte, the point at which all of the first electrolyte is replaced by the second electrolyte, ie, the value until the current value falls into I 2, the graph extends simply as a straight line.

したがって,この現象が生ずる時点であるt9は,管14
の長さに沿って第1の電解質がすべて移動してしまって
いる時間である。それゆえ,管14の長さの(t9−t7)の
期間に対する比は,第1の電解質の電気浸透速度であ
る。
Therefore, t 9 , the time when this phenomenon occurs, is
Is the time during which all the first electrolyte has moved along the length of the first electrolyte. Therefore, the ratio of the length of tube 14 to the period of (t 9 -t 7 ) is the electroosmotic rate of the first electrolyte.

最初の期間(t7〜t8)が便宜上,サンプリング期間と
して選んである限り,他のサンプリング期間も同様に選
ばれるものと理解される。
First period (t 7 ~t 8) is for convenience, as long as that is to choose a sampling period, is understood that other sampling periods are selected in the same manner.

かかる変形も,すべて本発明の範疇に属するものであ
る。グラフ50に対して,さらに多くのデータ点を与え
て,その測定確度を改善するため,t7とt8との間で2回
以上の電流測定を行うのが好ましい。
All such modifications also fall within the scope of the present invention. Respect graph 50, further giving more data points, in order to improve the measurement accuracy, to carry out two or more current measurements preferred between t 7 and t 8.

貯蔵槽12および管14が第2の電解質を含み,貯蔵槽16
が第1の電解質を含んでいるならば,測定は第5図に示
したようになる。
Storage tank 12 and tube 14 contain a second electrolyte and storage tank 16
If contains the first electrolyte, the measurement will be as shown in FIG.

最初の期間(t10〜t11)の期間に電流をサンプルし,
第5図に示すようにして直実線のグラフ60をプロットす
る。管14が完全に第1の電解質によって満たされている
ときに電解質を通る電流も特性され,その値はI1であ
る。それゆえ,第1の電解質が管14の長さ全体に入っ
て,第2の電解質と置換されるに要する全時間が(t12
〜t10)となるように,I1に等しい電流を表す直線グラフ
をグラフ60が横切るまで,グラフ60を再び延長させるこ
とができる。それゆえ,第1の電解質の電気浸透速度は
管Lの長さの(t12〜t10)に対する比によって与えられ
る。
Current samples the period of the first period (t 10 ~t 11),
A straight line graph 60 is plotted as shown in FIG. The current through the electrolyte is also characteristic when the tube 14 is filled completely by the first electrolyte, the value is I 1. Therefore, the total time required for the first electrolyte to enter the entire length of tube 14 and be replaced by the second electrolyte (t 12
Tt 10 ), so that the graph 60 can be extended again until the graph 60 crosses a straight line graph representing a current equal to I 1 . Therefore, the electroosmotic velocity of the first electrolyte is given by the ratio of the tube L the length of the relative (t 12 ~t 10).

再び,異なったサンプリング期間を(t10〜t11)の代
わりに使うことができる。
Again, it is possible to use a different sampling period instead of (t 10 ~t 11).

上記実施方法には,はるかに短い時間で電気浸透速度
を決定することができるという長所がある。電流は,
(t7〜t8)の期間,あるいは(t10〜t11)の期間のよう
な短期間にわたってのみサンプルする必要がある。一定
電流値(第4図のI,および第5図のI5)は単純,かつ,
迅速に測定することができる。
The above implementation has the advantage that the electroosmotic rate can be determined in a much shorter time. The current is
(T 7 ~t 8) period, or it is necessary to sample only over a short period of time such as a period of (t 10 ~t 11). The constant current values (I in FIG. 4 and I 5 in FIG. 5 ) are simple and
It can be measured quickly.

本発明は,特定実装例および特定実施例を参照して記
述されている。本発明の特許請求の範囲の記載の範囲な
いで,種々の変形が実施できるものと理解される。
The invention has been described with reference to specific implementations and embodiments. It is understood that various modifications can be made without departing from the scope of the claims of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は,本発明の第1の実施例を説明するため,電気
浸透速度を測定する界面動電システムの系統図である。 第2図(A),(B)は本発明の実施例を説明するた
め,電気浸透速度の測定を示す電気泳動図である。 第3図は,本発明を説明するため,ミセルを含む電解質
の電気浸透速度の測定を示す電気泳動図である。 第4図および第5図は,電気浸透速度を決定するための
好ましい方法を示す電気泳動図である。 10……システム 14……毛細管 12,16……貯蔵槽 18……電力源 20……抵抗器 22……チャートレコーダ 24……検出器 50,60……グラフ
FIG. 1 is a system diagram of an electrokinetic system for measuring an electroosmotic speed for explaining a first embodiment of the present invention. 2 (A) and 2 (B) are electropherograms showing the measurement of the electroosmotic velocity for explaining the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an electrophoretogram showing the measurement of the electroosmotic velocity of an electrolyte containing micelles for explaining the present invention. 4 and 5 are electropherograms showing a preferred method for determining the rate of electroosmosis. 10 ... System 14 ... Capillary tube 12,16 ... Storage tank 18 ... Power source 20 ... Resistor 22 ... Chart recorder 24 ... Detector 50,60 ... Graph

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャオファ ハング アメリカ合衆国、94043 カリフォルニ ア州 マウンテン ヴュウ、ジャクソン ストリート 937 (72)発明者 ジャック アイ.オームズ アメリカ合衆国、94303 カリフォルニ ア州 パロー アルトー、アスペン ス トリート 877 (56)参考文献 特開 昭56−129848(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 27/447 ────────────────────────────────────────────────── 72 Continuing the front page (72) Inventor Xiaofa Hang 937, Jackson Street, Mountain View, 94043, United States of America 937 (72) Inventor Jack I. Ormes United States, 94303 Aspens Street, Palo Alto, California 94877 (56) References JP-A-56-129848 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 27/447

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入口端末および出口端末を備えた長い毛細
管による界面動電分離において電解質の界面動電特性を
決定するための方法であって、 異なった電気比抵抗を有するが事実上,同一の化学的性
質を有する複数の電解質を,順次,一時期に一つの電解
質の割合で入口端末から毛細管に導入するステップと、 電解質の電気浸透を出口端末の方へ生じさせ,質と連続
的に置換させるため,電圧を電解質に印加して電解質に
電流を流すステップと、 電解質を流れる電流を時間の関数として測定するステッ
プと、 前記複数の電解質の少なくとも一つの電気浸透速流を決
定するステップと、 一つ以上の電解質における試料の一成分の移動速度を決
定する過程を実行するステップと、 当該成分の電気浸透移動度を計算するステップとから成
る方法。
1. A method for determining the electrokinetic properties of an electrolyte in an electrokinetic separation by means of a long capillary with an inlet terminal and an outlet terminal, said method comprising different electrical resistivity but substantially the same Introducing a plurality of electrolytes having chemical properties into the capillary from the inlet terminal at a time, one electrolyte at a time, and causing electro-osmosis of the electrolyte toward the outlet terminal to continuously replace the electrolyte Applying a voltage to the electrolyte to flow a current through the electrolyte; measuring the current flowing through the electrolyte as a function of time; determining at least one electroosmotic flow of the plurality of electrolytes; Performing a process of determining the rate of movement of a component of a sample in one or more electrolytes; and calculating the electroosmotic mobility of the component.
【請求項2】前記移動速度を決定する過程は本法の残り
のステップとは独立して実行されるべきステップから成
り立ち,かつ、 前記複数の電解質の第1のものを毛細管の入口端末に導
入するステップと、 試料を毛細管の入口端末に注入するステップと、 第1の電解質を毛細管に前もって導入されている試料へ
と置換するために試料が注入された後でも毛細管の入口
端末に第1の電解質をさらに導入するステップと、 電解質の電気浸透を出口端末の方へ生じさせ,試料およ
び最初に導入された第1の電解質を連続的に後で導入さ
れた第1の電解質へと置換させ,試料の当該成分を出口
端末の方に移動させるため電解質に電圧を印加して電解
質に電流を流れさせるステップと、 試料の当該成分の移動速度を測定するステップとから成
る請求項1記載の方法。
2. The step of determining a moving speed comprises steps to be performed independently of the remaining steps of the method, and introducing a first one of said plurality of electrolytes into an inlet terminal of a capillary. Injecting a sample into the capillary at the inlet end; and inserting the first electrolyte into the capillary at the inlet end even after the sample is injected to replace the first electrolyte with a sample previously introduced into the capillary. Further introducing an electrolyte, causing electro-osmosis of the electrolyte toward the outlet end, replacing the sample and the first introduced first electrolyte successively with the later introduced first electrolyte; Applying a voltage to the electrolyte to cause a current to flow through the electrolyte to move the component of the sample toward the exit terminal; andmeasuring a moving speed of the component of the sample. The method described.
【請求項3】当該成分の移動速度を測定するステップは
当該成分が既知の距離を移動するのに要する期間を測定
するステップを含む請求項2記載の方法。
3. The method of claim 2, wherein measuring the speed of movement of the component comprises measuring a time period required for the component to travel a known distance.
【請求項4】前記移動速度を決定する過程は本法の残り
のステップと一緒に実行されるべきステップから成り立
つとともに、 前記複数の電解質の第1のものが導入された後であって
前記複数の電解質の第2のものが導入される前に試料を
毛細管の入口端末に注入するステップから成り立ち、 さらに前記印加された電圧は第1の電解質の他に試料も
第2の電解質へと連続的に置換させ,試料の当該成分を
出口端末の方へ移動させるためのものであり、 さらに前記移動速度を決定する過程は試料の当該成分の
移動速度を測定するステップを含む請求項1記載の方
法。
4. The step of determining the speed of movement comprises steps to be performed together with the remaining steps of the method, and after the first of the plurality of electrolytes has been introduced and Injecting a sample into the inlet end of the capillary before the second of the electrolytes is introduced, and wherein the applied voltage is such that, in addition to the first electrolyte, the sample also continuously flows into the second electrolyte. And moving the component of the sample toward the exit terminal, and wherein the step of determining the moving speed comprises measuring the moving speed of the component of the sample. .
【請求項5】当該成分の移動速度を測定するステップは
当該成分が既知の距離を移動するのに要する期間を測定
するステップを含む請求項4記載の方法。
5. The method of claim 4, wherein measuring the speed of movement of the component comprises measuring a time period required for the component to travel a known distance.
【請求項6】入口端末および出口端末を備えた長い毛細
管による界面動電分離における電解質の界面動電特性を
決定する方法であって、異なった電気比抵抗を有する
が,事実上,同一の化学的性質を有する複数の電解質
を,順次,一時的に一つの割合で,前後複数の電解質の
第2のものが導入される前に前記複数の電解質の第1の
ものが導入されるようにして,入口端末から毛細管に導
入するステップと、 電解質の電気浸透を出口端末の方へ生じさせ,前記複数
の電解質の少なくとも一つを他の電解質へと連続的に置
換させるため,電圧を電解質に印加して電解質に電流を
流すステップと、 毛細管の内部で前記複数の電解質の第1のものを完全に
複数の電解質の第2のものへと置換するのに要する時間
よりも短い期間にわたり,電解質を流れる電流を時間の
関数として測定するステップと、 毛細管を第2の電解質で満たすステップと、 毛細管の両端に前記電圧を印加するステップと、 第2の電解質に流れる電流を測定するステップと、 前記複数の電解質の少なくとも一つのものの電気浸透速
度を決定するステップとから成る方法。
6. A method for determining the electrokinetic properties of an electrolyte in an electrokinetic separation by means of a long capillary having an inlet terminal and an outlet terminal, said method having different electrical specific resistances but having substantially the same chemical resistivity. A plurality of electrolytes having specific properties, one at a time, in a temporary manner such that the first of the plurality of electrolytes is introduced before the second of the plurality of electrolytes before and after is introduced. Applying a voltage to the electrolyte to cause electro-osmosis of the electrolyte toward the outlet and to continuously replace at least one of the plurality of electrolytes with another electrolyte; Flowing a current through the electrolyte to remove the electrolyte for a period of time less than the time required to completely replace the first of the plurality of electrolytes with the second of a plurality of electrolytes inside the capillary. Flow Measuring the current flowing as a function of time; filling the capillary with a second electrolyte; applying the voltage across the capillary; measuring the current flowing through the second electrolyte; Determining the electroosmotic rate of at least one of the electrolytes of the above.
【請求項7】一つ以上の成分から成る試料,および電解
質を保持するのに適していて入口端末および出口端末を
有する長い毛細管と、 異なった電気比抵抗を有するが事実上,一時的に一つの
割合で入口端末から毛細管に導入されるのに適した複数
の電解質と、 電解質の電気浸透を出口端末の方へ生じさせ,前記複数
の電解質の少なくとも一つを他の電解質へと連続的に置
換させるため,電解質を管の内部へ導入した後で,電解
質に電圧を印加して電解質中に電流を流させる手段と、 電解質を流れる電流を時間の関数として測定する手段
と、 複数の電解質の少なくとも一つの電気浸透速度を決定す
る手段と、 試料の内部の成分の速度を測定する手段から成り,界面
動電分離において電解質の界面動電特性を決定する装
置。
7. A sample comprising one or more components, and a long capillary suitable for holding an electrolyte and having an inlet terminal and an outlet terminal; A plurality of electrolytes suitable for being introduced into the capillary from the inlet terminal in two proportions, causing electroosmosis of the electrolyte toward the outlet terminal, wherein at least one of the plurality of electrolytes is continuously transferred to another electrolyte. Means for applying a voltage to the electrolyte to cause a current to flow through the electrolyte after the electrolyte has been introduced into the interior of the tube for replacement; means for measuring the current flowing through the electrolyte as a function of time; An apparatus for determining the electrokinetic properties of an electrolyte in electrokinetic separation, comprising at least one means for determining an electroosmotic velocity, and means for measuring the velocity of a component inside a sample.
【請求項8】前記複数の電解質のひとつはミセルを含む
請求項7記載の装置。
8. The apparatus of claim 7, wherein one of said plurality of electrolytes comprises a micelle.
【請求項9】前記複数の電解質の第1のものは2つの化
合物を含む第1の緩衝液から成り立ち、 前記複数の電解質の第2のものは前記複数の電解質の第
1のものの代わりに置き替えられるもので,同じ2つの
化合物を含む第2の緩衝液から成り立ち,第2の緩衝液
における2つの化合物の割合は第1の緩衝液のものとは
異なるようにした請求項7記載の装置。
9. The method of claim 1, wherein the first of the plurality of electrolytes comprises a first buffer comprising two compounds, and the second of the plurality of electrolytes is substituted for the first of the plurality of electrolytes. 8. The apparatus according to claim 7, wherein the second buffer comprises a second buffer containing the same two compounds, the ratio of the two compounds in the second buffer being different from that of the first buffer. .
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