velikost textu

Vliv interagující složky základního elektrolytu na elektroforetickou separaci

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Vliv interagující složky základního elektrolytu na elektroforetickou separaci
Název v angličtině:
Influence of the interacting constituent of the background electrolyte on electrophoretic separation
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Ludmila Müllerová
Školitel:
Mgr. Pavel Dubský, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Václav Kašička, CSc.
doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D.
Id práce:
115648
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Program studia:
Fyzikální chemie (P1404)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
7. 9. 2015
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
Kapilární elektroforéza, selektor, komplexační rovnováha, systémy se dvěma selektory, systémy s více selektory, efektivní mobilita, afinitní kapilární elektroforéza
Klíčová slova v angličtině:
Capillary electrophoresis, selector, complexation equilibria, dual-selector systems, multi-selector systems, effective mobility, affinity capillary electrophoresis
Abstrakt:
Abstrakt Kapilární elektroforéza je široce používanou separační metodou analytické chemie. Pokud je do základního elektrolytu přidána interagující látka, selektor, lze tuto metodu využít i pro separace enantiomerů nebo látek s velmi podobnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. V analytické praxi se často využívají také směsi selektorů, jednak záměrně připravené pro dosažení lepší separace, jednak proto, že komerčně dodávané derivatizované selektory mohou být ve skutečnosti směsmi látek lišícími se stupněm derivatizace a polohou substituentů. Matematický popis elektromigrace analytu v systémech s více selektory může usnadnit hledání optimálních separačních podmínek a zároveň poskytuje užitečný vhled do mechanismu separace v těchto z aplikačního hlediska velmi významných systémech. V rámci této práce byl představen a experimentálně ověřen model elektromigrace analytu interagujícího se směsí dvou selektorů, který vychází z obecnějšího popisu systému s libovolným počtem selektorů. Tento model ukazuje, že směs, ve které se vzájemný poměr koncentrací selektorů nemění, lze pokládat za selektor jeden. V případě záměrné kombinace dvou selektorů lze pomocí tohoto popisu předpovědět, jak se budou separační schopnosti směsi měnit se změnou zastoupení obou selektorů, a zvolit nejvhodnější složení směsi i její celkovou koncentraci. Dále byl představen model elektromigrace, který poprvé zahrnoval vedle interakce analytu s více selektory i možnost acidobazické disociace analytu. Model ukazuje, že závislost efektivní mobility na koncentraci selektoru, odvozená pro jedinou volnou formu analytu interagující s jediným selektorem, je obecně platná pro systémy se stechiometrií komplexace 1:1. Tento model také umožňuje na vzájemně provázané komplexační a acidobazické rovnováhy nahlížet odděleně a zvolit perspektivu vhodnou pro optimalizaci daného separačního systému. Závěry vyplývající z modelu byly experimentálně ověřeny na systému slabé jednosytné kyseliny jako analytu a dvou selektorů. Pro určení komplexačních parametrů, se kterými pracují výše zmíněné elektromigrační modely, je klíčové stanovení správné efektivní mobility analytu. Z toho důvodu byla v rámci této práce navržena metoda umožňující měření efektivní mobility v systémech, kde může nabitý selektor interagovat s markerem elektroosmotického toku a tak výsledky měření znehodnotit. Dále byl navržen způsob, kterým lze určit správný migrační čas analytů podléhajících elektromigrační disperzi bez nutnosti nelineární regrese experimentálních dat.
Abstract v angličtině:
Abstract Capillary electrophoresis is a widely used separation method of analytical chemistry. Addition of a selector into the background electrolyte extends its applicability to separation of enantiomers or of compounds of similar physicochemical properties. In analytical practice, mixtures of selectors are also commonly used – either prepared intentionally to achieve better separation or because commercially available selectors may be mixtures of compounds differing in the degree of substitution and substituent positions. Mathematical description of these systems, which are highly relevant in analytical practice, can simplify search for optimal separation conditions. Also, it provides a useful insight into the separation mechanism. In this work, a model of electromigration of an analyte interacting with a mixture of two selectors is proposed and experimentally verified. This model results from a more general description of systems with an arbitrary number of selectors. The model shows that a selector mixture can be treated as a single selector if the ratio of the respective selector concentrations is kept constant. When the mixture is prepared intentionally, this description predicts, how separation potential of the mixture changes with its composition. Thus it allows the optimal composition and total concentration of the selector mixture to be chosen. Consequently, a generalized model of electromigration was proposed that for the first time considers analyte undergoing acid-base equilibria along with complexation with multiple selectors. The generalized model shows that the dependency of the effective mobility on the selector concentration, which was originally developed for the case of a single free form of an analyte interacting with a single selector, is generally applicable for systems with 1:1 complexation stoichiometry. The model also enables decoupling of the highly interconnected complexation and acid-base dissociation equilibria. Therefore, the most suitable perspective can be chosen for the particular system optimization. Assumptions resulting from the generalized model were experimentally verified on a system of a week monoprotic acid as an analyte and two selectors. Determination of complexation parameters serving as input for the above mentioned models requires measurement of correct effective mobilities of analytes. Therefore, this work proposes a method enabling measurement of unbiased effective mobilities in system in which a charged selector may interact with a neutral marker of the electroosmotic flow. A procedure is also proposed for determination of correct migration time of analyte peaks deformed by the electromigration dispersion without the need of nonlinear regression.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Ludmila Müllerová 5.4 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Ludmila Müllerová 25 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Ludmila Müllerová 15 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Ludmila Müllerová 4.71 MB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Václav Kašička, CSc. 121 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D. 762 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 737 kB