Vien Sot ret Ky Sinh Trung - Con trung Quy Nhon

Điện di mao quản (Capillary Electropherosis-CE)) là phương pháp phân tách các chấtdựa vào sự khác nhau về tốc độ chuyển động của chúng dưới tác dụng của lực điện trường trong một mao quản hẹp.

Dựa trên cơ sở tính chất điện di của các phần tử chất phân tích trong mao quản (ɸ:25-100mm) trên nền của dung dịch chất điện giải và có chất đệm pH thích hợp, dưới tác dụng của một từ trường điện E nhất định được cung cấp bởi một nguồn thế cao một chiều (V: 10-30kV) đặt vào hai đầu mao quản. Nghĩa là CE là kỹ thuật tách được thực hiện trong mao quản nhờ lực từ trường điện E điều khiển sự tách của các chất. Việc dùng cột mao quản có nhiều ưu việt, như tốn ít mẫu và các hoá chất khác phục vụ cho sự tách, số đĩa hiệu dụng N_ef lớn, sự tách các chất xẩy ra nhanh và hiệu quả cao.

Dưới tác dụng của lực điện trường E (Electric Field Force: EFF) và dòng điện di thẩm thấu (Electro-Osmotic Flow: EOF), các phân tử chất tan sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau vì điện tích, kích thước và độ linh động của chúng khác nhau.

Detetor là một bộ phận quan trọng của hệ điện di trong việc phát hiện và định lượng chất phân tích, tùy thuộc vào từng đối tượng chất phân tích mà người ta sử dụng loại detector khác nhau.

Detector UV-VIS: Là detector được sử dụng phổ biến nhất, dùng để phát hiện định lượng các hợp chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng trong vùng tử ngoại khả kiến (UV-VIS). Detector UV-VIS gồm có hai loại: Loại thứ nhất sử dụng tia đơn sắc, phát hiện và định lượng riêng lẻ từng chất; loại thứ hai dùng tia đa bước sóng (diode array), phát hiện nhiều chất đồng thời, mỗi chất hấp thụ một bước sóng nhất định.

Detector huỳnh quang và quang hóa: Dùng để phát hiện và định lượng các chất có khả năng phát huỳnh quang và các dẫn suất có tính phát huỳnh quang

Detector khối phổ: Phát hiện và định lượng các chất phân tích bằng ion phân tử và các ion mãnh của chúng.

Hình 4. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của một detector khối phổ

Phương pháp CE được phân loại thành các kiểu theo cơ chế tách như sau:

+ Sắc ký điện di mao quản điện động học kiểu micelle (Micellar electrophoresis capillary chromatography - MECC).

Dược phẩm và dược liệu là đối tượng phân tích của phương pháp CE, trong đó thường sử dụng nhất là phương pháp MECC

Dược phẩm	Phương pháp, điều kiện đo	TLTK
β-lactam	MECC: 0,02M borat, 0,2M SDS, 30kV, 72cmx50µm, 210nm (MECC)	(20)J.Chrom 657, 393-399
Sunfonamides	MECC: 0,025M phosphat-borat, pH 8,5; 0,1M SDS; 0,02mTAB; 12kV, 50cmx50µm, 240nm	(26)J. Chrom. 603, 259-266
Taxol (anticancer)	MECC: 0,025M tris-phosphat. pH 8,5, 0,05M SDS; 25% MeOH; 25kV, 87cmx50µm, 200nm	(34) J.Chrom. 657, 301-306
Cimetidine	CZE: 3,3mM trizma bazo; 9,4mM phosphat, pH 6,4; 9,8mM HTAB; 20kV, 60cmx50µm, 228nm	(39) J.Chrom. 559, 547-558
Salicylic acid	MECC: 0,025M borate 0,02 phosphat, 0,025 NaClO₃, pH 9,0, 0,05M SDS; 20kV, 57cmx75µm, 214nm	(39) J.Chrom. 559, 547-558
Acetaminophene salicilyic acid	MECC: 0,015M phosphat, pH 11; 0,025M SDS; 30kV, 60cmx50µm, 214nm	(47) J.Chrom. 689, 305-311

Phương pháp điện di mao quản nói chung và phương pháp điện di mao quản điện động học mixen nói riêng góp phần phân tích nhiều loại chỉ tiêu trong thực phẩm. Đó là đường, các aminoaxit, các peptide, chất béo, vitamin, các chất phụ gia, các chất độc vi lượng cả vô cơ và hữu cơ.

Chỉ tiêu, hợp chất phân tích	Phương pháp, điều kiện đo	Đối tượng mẫu
Vitamin B₁, B₂, B₁₂…	MECC: 20mM tetraborat 30mm SDS, pH 9; mao quản 64,5cm; hiệu dụng 56cm, 75µm; 15kV; 220 nm	Hoa quả
Đường glucose, fructose, maltose…	CZE: 20mM pyridinecacboxilic axit; 0,5M CTAB; pH 12,3; mao quản không phủ, 80,5 cm, hiệu dụng 72cm; 75µm; 25kV; 275/10 nm; mẫu 0,5 ppm mỗi chất	Nước hoa quả
Chất bảo quản: Dulcin, sorbic acid, benzoic acid…	MECC: 20mM pyridinecacboxilic axit; 0,5M CTAB; pH 12,3; mao quản không phủ, 80,5 cm, hiệu dụng 72cm; 75µm; 25kV; 275/10 nm; mẫu 0,5 ppm mỗi chất	Nước hoa quả, bánh kẹo…
Đường hóa học: Saccharin, acesultamine-K, aspartame	MECC: 50mM sodium deoxicholate; 10mM KH₂PO₄; 10mM đệm borat; pH 8,6; 50cm; 75µm; 20kV; 254 nm	Nước hoa quả, nước giải khát, bánh kẹo…
Chất chống oxi hóa: PG, TBHQ, BHA, BHT	MECC: 50mM tetraborat 50mM SDS, pH 9,5; mao quản 50cm, 50µm, 24kV; 214nm	Bảo quản chất béo trong các loại thực phẩm như bơ, snack, thịt….
Các chất màu thực phẩm: Green S, Briliant blue, Erythrosine B, Sunset yellow, Tatrazine…	MECC: 15% CAN và 85% 50mM sodium deoxicholate; 5mM KH₂PO₄; 5mM đệm borat; 40cm; 50µm; 30kV; 214 nm; 25⁰C	Bánh kẹo, nước giải khát, nước hoa quả….

Kỹ thuật điện di mao quản gel (CGE) trong nghiên cứu sinh học phân tử

Phương pháp CGE sử dụng mạng lưới gel trong mao quản để tách các chất phân tích. Mạng lưới gel có những lỗ xốp kích thước cỡ phân tử chứa đầy dung dịch đệm, với mạng lưới lỗ xốp như vậy sẽ tạo cho mao quản như một cái “rây” để phân loại các phân tử chất phân tích theo kích thước. Có hai loại gel thường được sử dụng hiện nay là gel polyacrylamide và gel agarose (polysaccharide được tách ra từ rong biển).

Ứng dụng: Phương pháp CGE được áp dụng rất hiệu quả trong y học lâm sáng, trong sinh học để tách các protein có khối lượng phân tử lớn, các phân đoạn DNA, các nucleotid, các peptide, các polymer.

Agarose là chất đơn keo nước duy nhất không dính, có ứng dụng nhiều trong khoa học tách chất. Agarose hợp chất polysacharide, liên kết với nhau hình thành chuỗi, xoắn, chiều dày từ 0,8-1,4nm

Hình 8. Cấu trúc xoắn của gel agarose

Các gel agarose có độ xốp cao được sử dụng để tách các protein, polypeptids, các phức có khối lượng phân tử lớn từ trăm ngàn Da đến vài ngàn mega Da; có thể tách các mãnh DNA đến khối lượng từ 1000-23000 cặp đơn vị, khả năng này tốt hơn gel polyacrylamide.

Hình 9. Sắc đồ phân tích DNA tốc độ cao. Điều kiện đo: Mao quản dài 25cm, ɸ5µm,được đổ đầy gel 4%
T + 5% C tạo liên kết CHT ở 2 cm đầu và 2 cm cuối sử dụng δ-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
Mẫu được bơm vào mao quản tại điện trường 150V/cm trong 1 phút. Điện di ở thế 150V/cm trong
24 phút cho đến khi 60 base tách ra khỏi nhau.