Способ количественного анализа при изотахофорезе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 402 А 5)5 О 7 26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ я.2 ил О тноситея к электрофореселедования состава веыть использовано, в тахофорезе (ИТФ) в каИзобретениетичееким методамщеетв и можетчастности, при иэпилляре. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Специальное конструкторское бюро биофизичеекой аппаратуры Московского научно-производственного объединения "Биофизприбор". Пруеик 3. Электромиграционные методы. гл. 12, В кн. Лабораторное руководство по хроматографичееким и смежным методам; Пер, е анг./ Под ред. О. Микеша - М.; Мир 1982, ч. 11, 381 е.Заявка Японии ч. 61-46 781 В, кл. 6 01 М 27/26, 1986,Иэотахофоретический анализаторР-ЗА ЯЫгпабы (Япония) Проспект, 1989,Техническое описание прибора капиллярного изотахофореэа ИТФК-001 И б.2.893,018 П С,(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА ПРИ ИЗОТАХОФОРЕЗЕ(57) Использование: предлагается при контроле при контроле количественного состава многокомпонентных смесей. Сущность изобретения заключаетея в том, что анализируемую. многокомпонентную смесь пропускают через камеру деления, измеряют выходное напряжение проточногедетектора ) и определяют временной интервал 1 к е учетом выбранного для объекта исследования стабилизированного тока. Для повышения точности анализа при изменяющемся токе камеры деления задают опорное напряжение 00, соответствующее выбранному для данной многокомпонентной смеси значению стабилизированного тока, и вводят коэффициент коррекции временного интервала, определяемого отношением О/.4- аь а временной интервал, соответствующий М-й ионной компоненте, Ь определяют выражением ь= а х, где г- период измере- а4 Извеетны способы количественного анализа при ИТФ путем разделения смеси на ионные компоненты в камере деления, измерения напряжения е выхода проточного детектора, регистрирующего полученныепри делении ионные компоненты и измерения временного интервала, соответствующего каждой ионной компоненте дляданного значения стабилизированного тока,Недостатками данных способов является то, что они могут быть использованытолько"при поддержании постоянного токачерез камеру деления, т.,е, использованиеисточййка электропитания в режиме стабилизации тока.Наиболее близким по технической сущ"ности и достигаемому результату к предлагаемому является способ,предусматривающий количественный анализ путем разделения объекта исследования (многокомпоненртной смеси) на ионныекомпоненты в камере деления, измерениявыходного напряжения проточного детектора, регистрирующего полученные при делении ионные компоненты и определениявременного интервала, соответствующегокаждой ионной компоненте с учетом выбранного для данного объекта исследования значения стабилизированного тока.Недостатком данного способа количественного анализа является то, что он может быть использован только приподдержании постоянного тока через камеру, т,е, в режиме стабилизации тока источника электропитания,Однако использование источника элек тропитания только в режиме стабилизациитока не позволяет организовать защиту исследуемой смеси и камеры деления от максимально допустимых значенийнапряжения и мощности, которые могут из" меняться в зависимости от типов применяемых электролитов, условий охлаждения,геометрии камеры деления и т.д. Кэк известно, при проведении ИТФ в режиме постоянного тока происходит постоянноеувеличение напряжения и рассеиваемоймощности на камере деления, что можетпривести к пробою камеры деления или недопустимому перегреву образцов. Поэтомув последнее время источники электропитания для ИТФ снабжаются защитой от превышения. максимально допустимыхнапряжений, или как напряжений, так имощности с автоматическим переходом врежим стабилизации превышенного парэметра. Переход в другой режим стабилизации происходит, как правило, в концеопыта, т.е, перед детектированием ионныхкомпонентов или в процессе детектирования. При этом дальнейшее ИТФ разделение и регистрация ионных компонентовпроисходит в режиме стабилизации напряжения или мощности. Однако проведение количественногоанализа известным способом в этом случаестановится практически невозможным, ввиду значительной погрешности измерений.5 Это связано с тем, что скорость прохождения ионных компонент-пробы мимо проточного детектора будут изменяться(уменьшаться) со временем пропорционально изменению (уменьшению) тока через ка 10 меру деления, Уменьшение тока современем связано с постепенным заполне:нием обьема камеры деления замыкающимэлектролитом, имеющим максимальное сопротивление,15 Произведенные расчеты показывают,что при использовании широко применяемой стандартной системы электролитов, например, в качестве лидирующегоэлектролита 0,01 М НС+0,02 М гистидин рН20 6,0, а в качестве замыкающего - 0,005 Мтрис, в режиме стабилизации напряженияошибки в определении временных интервалов,Цель изобретения - повышение точно 25 сти количественного анализа при изменяющемся токе через камеру деления,Сущность изобретения состоит в том,что для определения временного интервала,соответствующего каждой ионной компо 30 ненте, в процессе их регистрации выходнойсигнал проточного детектора и текущее значение напряжения. пропорциональное току. камеры деления измеряют одновременно(синхронно) и после регистрации упомяну 35 тых ионных компонент задают опорной напряжение, соответствующее выбранномудля данного объекта исследования значению стабилизированного тока, Далее вводят коэффициент коррекции временного40 интервала, определяемый отношениемО- = а и.используют данный коэффициОоент коррекции для определения временного интервала, соответствующего М-й45 ионной компоненте с помощью вырэжепния т=а т,где Ь - временной интервал, соответствующий К-й ионной компоненте:г - период измерения;и - количество измерений на интервале;О 1 - текущее значение напряжения, и ропорциональное току камеры деления;Оо - опорное напряжение, соответствущее выбранному для данной многокомпонентной смеси, значениюстабилизированного тока.На фиг, 1 а приведены временные диаграммы, иллюстрирующие процесс изотэхофореза(ИТФ) при постоянном значении тока камеры деления; на фиг. 16 - при изменяющемся значении тока камеры деления; на фиг. 2 - пример реализацИи предложенного способа,В режиме проведения ИТФ при постоянном токе (фиг. 1 а) камеры для регистрации ионных компонент смеси выбирается определенное значение стабилизированного тока, зависящее от исследуемой смеси.При этом текущее значение напряжения, пропорциональное току камеры деления (выход датчика фиг. 1 а) не изменяется с течением времени и скорость прохождения ионных компоненрт смеси мимо проточного детектора является постоянной величиной в процессе регистрации, После регистрации по результатам изменений выходного напряжения проточного детектора (фиг. 1 а, выход детектора) непосредственно определяют количественный состав смеси по времени прохождения каждой ионной компоненты мимо детектора используя калибровочные графики для данного стабилизированного значения тока камеры . деления, (фиг, 1 а, результат вычислений).В случае регистрации ионных компонент смеси при изменяющемся токе камеры деления (Фиг, 16) скорость прохождения данной ионной компоненты мимо проточного детектора будет постоянно изменяться и результаты записи (фиг. 16, выход детектора) с выхода детектора невозможно непосредственно испольэовать для определения временного интервала, соответствующего каждой ионной компоненте ввиду значительной ошибки при количественном анализе. Поэтому после регистрации ионных компонент смеси каждь 1 й раз проводят коррекцию временных интервалов в зависимости от изменения текущего значения напряжения, пропорционального току камеры деления относительно опорного наи ря же н ия (фи г. 16), соответствующего выбранному для данной многокомпонентной смеси значению тока камеры деленияУстройство, показанное на Фиг, 2, содержит источник электропитания, 1, обеспечивающий любой режим стабилизации (напряжение, ток, мощность), один выходной вывод которого соединен с одним электродом деления 2, датчик тока 3, включенный последовательно с другим электродом камеры деления 2 с установленной на ней проточным детектором 4, выход которого через устройство выборки-хранения 5 соединен с одним входом многоканального аналого-цифрового преобразователя б, другой вход которого через другое устройство выборки-хранения 7 сое 10 15 за которое данная йоййая компонента проходит мимо детектора 4, соответствует вре менному интервалу этой компоненты, При 50 20 25 30 динен с выходом датчика тока 3. Управляющие входы устройств выборки-хранениясоединены с выходом интерФейса 8, а его вход соединен с виходом многоканального аналого-цифрового преобразователя б Интерфейс 8 соединен через двунаправленную шину с микропроцессорным аычислительно-управляющим устройством 9. В соответствии с предложенным способом количественный анализ разделяемого объекта исследования осуществляется следующим образом,Исследуемый обьект вводят в камеру аппарата для изотахофореза (не показан и подключают его к источнику 1, В результате изотахофоретического процесса объект исследования делится на ионные компоненты, регистрируемые детектором 4, Сигналы, представляющие, соответственно, измеренное датчиком 3 текущее значение напряжения пропорциональное току камеры деления и значение выходного напряжения проточного детектбра 4, поступают, соответственно. в устройства 5 и 7 выборки-хранения. В период регистрации ионных компонент на управляющие входы устройств 5 и 7 через интерфейс 8 поступают с микропрОцессорнОГО ГстрОйстаа 9 сигналы, обуславливающие синхронное (Одновременное) считывание текущих значений напряжения, пропорционального току камеры 2 и напряжения детектора 4, Измеренные значения напряжений поступают в аналогоцифровой преобразователь б, который. через интерфейс. 8 вводит их в память устройства 9, Как видно иэ фиг, 1 а при стабильном значении тока камеры 2 время,изменяющемся токе камеры 2, как видно из-фиг, 16, необходимо корректировать полученные значения длительности временного интервала ионной компоненты в соответствии с измененриями тока относительно выбранного значения, Поэтому устройство 9 постоянно опрашивает ерез интерфейс 8 устройства 5 и 7. Полученные данные используются устройством 9 для определения временных интервалов с помощью вышеуказанных выражений каждой ионной компоненты.При периоде измерения порядка (0,05- 0,1) с и времени анализа ионных компонент(10 - 30) мин (что выполняется на практике а подавляющем большинстве случаев), требуемый обьем памяти микропроцессорного устройства составит (12-48) кбайт. При этом ошибка в определении временных интервалов, соответстаюущих ионным компонен1783402 Срес 08. КеючссебенносддадМ дрсзе 8 аидФ УдаЕЮ твсвадощчцкаедка ВпОдМерц там пробы, не превысит (1 - 2), даже для коротких зон (порядка 10 ф что является типовой ошибкой при измерении временного интервала в настоящее время в режиме стабилизации тока.Таким образом, предлагаемый способ количественного анализа при изотахофорезе позволяет значительно повысить точность количественного анализа при изменяющемся токе через камеру деления,формула изобретения Способ количественного анализа при изотахофорезе путем деления многокомпонентной смеси в камере деления, измере-. ния выходного напряжения. проточного детектора, регистрирующего полученные при делении ионные компоненты, и определения временного интервала с учетом выбранного для данного объекта исследования значения стабилизированного тока, соответствующего каждой ионной компоненте, отл ич а ю щийс я тем,что, с целью повышения точности анализа при изменяющемся токе камеры деления, в процессе регистрации ионных компонент измеряют текущее значение напряжения, пропорциональное току камеры деления, . причем измерение осуществляют одновременно с измерением выходного напряжения проточного детектора, после регистрации упомянутых ионных компо нент задают опорное напряжение, соответствующее выбранному для данной многокомнонентной смеси значению стабилизированного тока, а временной интер-.вал, соответствующий И-,ой ионной 10 компоненте, определяют из выраже;.ния: Ь-аг1=1где Ь - временной интервал, соответствую щий Ий ионной компонентет- период измеренияи - количество измерений на интервале;0- текущее значение напряжения, пропорциональное току камеры деления;Оо- опорное напряжение, соответствующее выбранному для данной мно 1 гокомпонентной смеси зйачению стабилизирован йогб ФОкй.сц = - коэффициент коррекции вре 0Ооменвого интервала1783402 Корректор .С.Юско кт нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизв аз 4511 ВНИИПИ Госуда оставитель В, Прусехред М,Моргентал Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5