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Startseite » Analyseverfahren » Kapillarelektrophorese

Die Kapillarelektrophorese (CE oder ursprünglich Hochleistungskapillarelektrophorese) ist eine relativ neue Technologie, die eine Trennung mit anschließender Quantifizierung der Analyten in komplexen Proben darstellt. Die Trennung basiert auf der unterschiedlichen Bewegungsgeschwindigkeit der Komponenten in einer Quarzglasskapillare unter dem Einfluss eines elektrischen Felds. Die von Lumex entwickelten und produzierten Kapillarelektrophoresen der Capel CE Serie bieten alle Funktionen und Vorteile einer modernen Kapillarelektrophorese:

  • Da die Wanderung der Analyten durch ein elektrisches Feld angetrieben wird, werden keine Hochdruckpumpen benötigt
  • Sehr geringer Reagenzien und Probenbedarf
  • Sehr geringe Analysekosten
  • Sehr kurze Analysenzeit
  • Da die Kapillaren nicht mit Trennmaterial gefüllt sind, entfallen die Probleme der Materialalterung, der physikalischen oder chemischen Zerstörung, sowie unspezifische Bindungen mit den Analyten
  • Die Trennleistung kann bei bis zu 1.000.000 theoretischer Böden liegen

Anwendungsgebiete: Durch die hohe Trennleistung der CE kann sie sehr gut für Trennungen von Substanzen mit ähnlicher Struktur eingesetzt werden. Anwendung findet sie in der Pharmakologie und Pharmakokinetik für die Analyse von Arzneistoffen bzw. Drogenmissbrauch, Analyse von Rohstoffen, bei biologischen Proben, in der Umweltanalytik zur Bestimmung der Schadstoffbelastung, zur Analyse von anorganischen Kationen und Anionen, in der chemischen und der Lebensmittelindustrie zur Qualitätskontrolle und bei einer Vielzahl weiterer wissenschaftlicher Fragestellungen (Analyse von Proteinen und Peptiden, Oligonukleotiden, Viren usw.).

Zur Analyse wird die Kapillare mit dem entsprechenden Puffer gefüllt, die Probe an der Einlassseite aufgegeben und ein elektrisches Feld angelegt. Die Analyten wandern entsprechend ihrer elektrischen Eigenschaften unterschiedlich schnell zur Detektorseite. Das Ergebnis ist eine Abfolge von Peaks, wobei jeder für eine Substanz steht. Die Peakhöhe oder Peakfläche dienen der Quantifizierung.
Der wichtigste Parameter für die Wanderung im elektrischen Feld ist das Masse/Ladungsverhältnis (e/m) der Substanz. Da dieses Verhältnis sehr spezifisch ist, ergibt sich für die CE eine sehr hohe Auflösung. Sie ist deshalb für fast alle Substanzklassen geeignet.

Da sich auf der Innenseite der Kapillare ionisierbare SiOH-Gruppen befinden, entsteht beim Anlegen des elektrischen Feldes ein Pufferfluss, auch elektroosmotischer Fluss genannt. Dieser elektroosmotische Fluss ermöglicht es positiv und negativ geladene Substanzen in einem Lauf zu analysieren. Selbst neutrale Substanzen lassen sich durch die Zugabe eines Detergenz (z.B. SDS) analysieren. Da sich dabei Mizellen ausbilden wird diese Technik mizellare Elektrochromatographie genannt.

Diese Technik aus Elektrophorese und Chromatographie ist sehr leistungsstark, da sie die Trennung nach Masse/Ladung mit der Trennung nach den hydrophoben/hydrophilen Eigenschaften des Analyten verbindet. Weitere Trenntechniken, die im Capel System zur optimalen Lösung der analytischen Fragestellung angewandt werden können, sind die Kapillargelelektrophorese, die Isoelektrische Fokussierung und die Elektrochromatographie.

Der UV-Detektor mit Monochromator des Capel 105M CE-Systems erlaubt die Verwendung der optimalen Detektionswellenlänge und das Aufnehmen von Spektren. Komponenten, die keine UV Absorption zeigen (anorganische Ionen), können indirekt durch Zugabe eines Chromophors zum Puffer detektiert und quantifiziert werden.

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