Separation of metal ions by capillary electrophoresis with a complexing electrolyte

Shi, Youchun; Fritz, James S.

doi:10.1016/0021-9673(93)80217-v

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“…While electrophoretic separation is not occurring on the device described in this paper, the future goal is to optimize DNAzyme performance while retaining the possibility of preseparating a metal ion mixture by capillary ion analysis in the microfluidic device. Therefore, the lactate system, developed by Fritz et al (33) , and Cu 2+ in a laboratory CE (P/ACE, Beckman Coulter Inc., Fullerton, CA) system equipped with indirect UV detection. For the CE study, 8 mM 4-methylbenzylamine was used as a UV reagent, the separation voltage was 30 kV, and a 75 µm i.d.…”

Section: +mentioning

confidence: 99%

Miniaturized Lead Sensor Based on Lead-Specific DNAzyme in a Nanocapillary Interconnected Microfluidic Device

Chang

Tulock

Liu

et al. 2005

Environ. Sci. Technol.

123

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A miniaturized lead sensor has been developed by combining a lead-specific DNAzyme with a microfabricated device containing a network of microfluidic channels that are fluidically coupled via a nanocapillary array interconnect. A DNAzyme construct, selective for cleavage in the presence of Pb 2+ and derivatized with fluorophore (quencher) at the 5′ (3′) end of the substrate and enzyme strands, respectively, forms a molecular beacon that is used as the recognition element. The nanocapillary array membrane interconnect is used to manipulate fluid flows and deliver the small-volume sample to the beacon in a spatially confined detection window where the DNAzyme is interrogated using laser-induced fluorescence detection. A transformed log plot of the fluorescent signal exhibits a linear response (r 2 ) 0.982) over a Pb 2+ concentration range of 0.1-100 µM, and a detection limit of 11 nM. The sensor has been applied to the determination of Pb 2+ in an electroplating sludge reference material, the result agreeing with the certified value within 4.9%. Quantitative measurement of Pb 2+ in this complex sample demonstrates the selectivity of this sensor scheme and points favorably to the application of such technologies to analysis of environmental samples. The unique combination of a DNAzyme with a microfluidic-nanofluidic hybrid device makes it possible to change the DNAzyme to select for other compounds of interest, and to incorporate multiple sensing systems within a single device for greater flexibility. This work represents the initial steps toward creation of a robust field sensor for lead in groundwater or drinking water.

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Section: +mentioning

confidence: 99%

Miniaturized Lead Sensor Based on Lead-Specific DNAzyme in a Nanocapillary Interconnected Microfluidic Device

Chang

Tulock

Liu

et al. 2005

Environ. Sci. Technol.

123

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“…Weak complexing agents, such as lactate, phthalate, tartrate or hydroxyisobutyric acid (for the separation of lanthanides), have been used. For example, 27 alkali, alkaline earth, and rare earth metal ions were separated within 6 min using a lactate system (15 mM lactic acid, 8 mM methylbenzylamine, 5% methanol, pH 4.25) [20]. Other complexing agents, such as EDTA, cyclohexanediamine tetraacetic acid (CDTA), and 18-crown-6, have been used as well.…”

Section: Selectivity Optimizationmentioning

confidence: 99%

The importance of capillary electrophoresis, capillary electrochromatography, and ion chromatography in separations of inorganic ions

Pacáková¹,

Coufal²,

Štulı́k³

et al. 2003

Electrophoresis

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The importance of capillary electrophoresis, capillary electrochromatography, and ion chromatography in separations of inorganic ionsThe importance of capillary electrophoresis (CE), capillary electrochromatography (CEC), and ion chromatography (IC) in inorganic ion analyses is outlined. Methods for improving the reliability of the CE measurements are briefly described. Selectivity optimization in CE analyses of inorganic cations and anions is discussed. Using the Peakmaster program, CE system peaks (system zones, eigenmobilites) and some important CE parameters, such as effective mobilities, electromigration dispersion, indirect UV, and direct conductivity signals, are predicted and compared with experimental analyses.

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“…A constante de formação do complexo influencia diretamente a variação da mobilidade do cátion. Uma vez que a maioria dos ligantes são ânions derivados de ácidos fracos, a concentração do agente complexante e o pH também alteram a mobilidade, e quando estes fatores são otimizados em conjunto, é possível efetuar a análise de até 27 cátions, simultaneamente, em poucos minutos 4,5 . A reação de complexação pode ser feita com a adição do reagente complexante à amostra e posterior injeção, ou o agente complexante pode ser adicionado diretamente na solução de eletrólito; quando isto acontece, é geralmente chamado de aditivo.…”

Section: Agentes Complexantesunclassified

Determinação simultânea de cátions por eletroforese capilar: fundamentos e aplicações

Jager¹,

Tavares²

2001

Quím. Nova

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Recebido em 19/4/00; aceito em 16/10/00 SIMULTANEOUS DETERMINATION OF CATIONS BY CAPILLARY ELECTROPHORESIS: FUNDAMENTS AND APPLICATIONS. In this work, the analysis of cations by capillary electrophoresis is reviewed from the theoretical and practical point of view. Separation mechanisms and detection modes are discussed and illustrated. A thorough compilation of the literature over the last ten years, regarding applications of the technique to the analysis of cations in real matrices, is presented.Keywords: inorganic cations; capillary electrophoresis. Quim. Nova, Vol. 24, No. 3, 363-373, 2001. Revisão INTRODUÇÃOA eletroforese capilar é uma técnica instrumental de análise que utiliza essencialmente um capilar de sílica fundida, preenchido com uma solução de eletrólito. As extremidades do capilar estão imersas em reservatórios contendo eletrólito, aonde também estão colocados dois eletrodos de platina, conectados a uma fonte de alta tensão, para a aplicação da diferença de potencial. Um sistema de detecção e um dispositivo que permita a introdução da amostra no capilar também são necessários 1,2 . O interesse crescente pela técnica nos últimos anos promoveu o desenvolvimento de instrumentos comerciais dotados de sistemas sofisticados de injeção de amostra, detecção em linha e aquisição de dados, que tornam a técnica atraente para a utilização em análises de rotina.A principal vantagem da eletroforese capilar em relação às outras técnicas de separação é a maior eficiência e resolução obtidas em um tempo menor de análise e com a utilização de volumes pequenos da amostra (1 -10 nL por injeção) e do eletrólito de trabalho (10 -100 mL diários).Nesta técnica os compostos são separados com base na diferença entre as mobilidades iônicas, que estão relacionadas com a razão carga-massa, e a fatores estruturais. A mobilidade iônica pode ser calculada a partir de medidas de tempo de migração para o analito de interesse, além de outros parâmetros instrumentais, ou através dos valores de condutância equivalente, conforme as equações 1 e 2, respectivamente:onde µ i é a mobilidade iônica, L det é a distância da extremidade de injeção até a posição aonde está localizado o detector no capilar, L tot é o comprimento total do capilar, V é a diferença de potencial aplicada, t i é o tempo de migração do analito, µ osm é a mobilidade do fluxo eletroosmótico, λ equiv é a condutância equivalente da espécie iônica e F é a constante de Faraday. A mobilidade iônica é uma propriedade do soluto e está relacionada com a velocidade iônica e velocidade aparente pelas equações 3 e 4, respectivamente:A mobilidade do fluxo eletroosmótico é constante e depende das propriedades da solução como a constante dielétrica e viscosidade 1 . A velocidade do fluxo eletroosmótico é expressa pela equação 5: MECANISMOS DE SEPARAÇÃOEntre todas as possíveis aplicações da eletroforese capilar, a análise de cátions metálicos talvez tenha sido a que mais demorou para ser desenvolvida. A dificuldade inicial encontrada na otimização da separação de vários cátions metál...

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Separation of metal ions by capillary electrophoresis with a complexing electrolyte

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Miniaturized Lead Sensor Based on Lead-Specific DNAzyme in a Nanocapillary Interconnected Microfluidic Device

Miniaturized Lead Sensor Based on Lead-Specific DNAzyme in a Nanocapillary Interconnected Microfluidic Device

The importance of capillary electrophoresis, capillary electrochromatography, and ion chromatography in separations of inorganic ions

Determinação simultânea de cátions por eletroforese capilar: fundamentos e aplicações

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