Tematy do przygotowania przez studentów odrabiających ćwiczenia krótkich prezentacji (10 min.) na seminarium z elektroforezy kapilarnej:

1. Zakres zastosowań technik elektroforetycznych

   1. Rodzaje związków, które można analizować.

   2. W jakich dziedzinach chemii, farmacji i medycyny znajduje zastosowanie technika CE?

   3. W jakich obszarach analizy leków znajduje zastosowanie CE? (np. oznaczanie leków w postaciach farmaceutycznych, w płynach ustrojowych, analiza metabolitów, zanieczyszczeń)-wskazane jest poparcie publikacjami naukowymi.

   4. Omówić zalety i wady kapilarnych technik elektroforetycznych.

2. Podstawowy schemat aparatu do elektroforezy kapilarnej.

   1. Omówić rolę poszczególnych elementów układu pomiarowego

   2. Jak zbudowana jest kapilara krzemionkowa, podstawowe parametry kapilary, rodzaje kapilar stosowanych w CE

   3. Co to jest okienko detekcyjne w kapilarze i w jaki sposób możne je przygotować ?

   4. Co oznacza długość drogi optycznej w kapilarze i jak wpływa na czułość metody?

3. Wprowadzanie próbki do kapilary

   1. Sposoby wprowadzania próbek do kapilary

   2. Czym charakteryzują się nastrzyki: pneumatyczny i elektrokinetyczny?

   3. Kiedy preferowany jest nastrzyk elektrokinetyczny?

   4. Jak wpływa wielkość nastrzyku na czułość i rozdzielczość metody?

   5. Jakiego rzędu objętości próby wprowadzane są do kapilary w technikach CE?

4. Podstawowe pojęcia i wzory

   1. Co to jest czas migracji, jak się go wyznacza i od czego zależy? Porównanie czasu migracji z czasem retencji

   2. Co to jest przepływ elektroforetyczny (EPF) i przepływ elektroosmotyczny (EOF) – wskazane jest omówienie na schemacie oraz podanie i omówienie wzorów.

   3. Kolejność migracji cząsteczek pod wpływem EOF przy normalnej i odwróconej polaryzacji elektrod– wskazane omówienie na schemacie lub przykładzie

   4. Czynniki wpływające na przepływ elektroosmotyczny - można przedstawić w formie tabeli lub wykresu, w jaki sposób poszczególne czynniki wpływają na zachowanie analitów w kapilarze (przyłożone napięcie, natężenie prądu, temperatura analizy, długość kapilary, średnica wewnętrzna kapilary, pH i stężenie buforu, czas nastrzyku).

5. Parametry rozdzielania elektroforetycznego - Sprawność, selektywność i rozdzielczość w technikach CE.

   1. Podać wzór pozwalający wyznaczyć sprawność systemu CE.

   2. Co to jest półka teoretyczna oraz omówić w jaki sposób czynniki takie jak stosowane napięcie, skuteczność odprowadzania ciepła, sposób dozowania i objętość próby wpływają na sprawność układu (można omówić na schematach, wykresach, przykładowych elektroferogramach z publikacji naukowych).

   3. Selektywność – podać i omówić wzór

   4. Rozdzielczość – podać i omówić wzór, w jaki sposób można poprawić rozdzielczość metody?

6. Sposoby detekcji stosowane w elektroforezie kapilarnej.

   1. Detektor spektrofotometryczny UV – wpływ analitycznej długości fali na optymalizację rozdzielania

   2. Detektory fluorescencyjne

   3. Detektory elektrochemiczne

   4. Detekcja MS – przykłady zastosowań, porównanie granic wykrywalności i oznaczalności

7. Podstawowe techniki prekoncentracji analitów w kapilarze

   1. Omówić główne powody stosowania technik prekoncentracji

   2. Wyjaśnić pojęcia związane z technikami prekoncentracji: stacking, sweeping.

   3. Wyjaśnić na czym polega technika spiętrzania ze wzmocnieniem pola (ang. Field Amplified Sample Stacking).

8. Porównanie Kapilarnej elektroforezy strefowej (ang. CZE) z Micelarną elektrokinetyczną chromatografią kapilarną (ang. MEKC)

   1. Przedstawić schemat rozdzielania w CZE oraz w MEKC.

   2. Jaki jest zakres zastosowań obu technik?

   3. Surfaktanty stosowane w MEKC (podział surfaktantów, co to jest krytyczne stężenie micellarne (ang. CMC), można podać przykładowe wartości CMC dla najbardziej popularnych surfaktantów)

   4. Przykłady zastosowań dla obu technik poparte literaturą naukową- wskazane omówienie kilku przykładów

9. Kapilarna elektroforeza żelowa (CGE) i elektrochromatografii Kapilarnej (CEC)

   1. Przedstawić schemat rozdzielania w CGE.

   2. Jaki jest zakres zastosowań obu technik?

   3. Przykłady zastosowań poparte literaturą naukową- wskazane omówienie kilku przykładów

10. Mikroemulsyjna elektrokinetyczna chromatografia kapilarna (MEEKC)

    1. Mechanizm rozdzielania w MEEKC

    2. Czynniki wpływające na powstanie i stabilność mikroemulsji (surfaktanty: anionowe, kationowe, obojętne; ko-surfaktanty, modyfikatory organiczne, faza olejowa, faza wodna).

    3. Przykłady zastosowań poparte literaturą naukową- wskazane omówienie kilku przykładów, w tym dotyczących analizy substancji leczniczych ta techniką

11. Izotachoforeza (CITP) a Kapilarne ogniskowanie izoelektryczne (CIEF)

    1. Przedstawić schemat rozdzielania w CITP i CIEF

    2. Omówić na czym polega mechanizm rozdziału w CIEF (zwrócić uwagę na bufory stosowane w CIEF).

    3. Jaki jest zakres zastosowań obu technik?

    4. Przykłady zastosowań poparte literaturą naukową- wskazane omówienie kilku przykładów

Literatura:

1. Z. Witkiewicz. Podstawy chromatografii. Wydanie 2000 lub nowsze. Rozdział pt. Kapilarne techniki elektromigracyjne

2. Farmakopea Polska VI, Tom I: Rozdział . Elektroforeza kapilarna oraz FP X

3. B. Buszewski, E. Dziubakiewicz, M. Szumski. Techniki elektromigracyjne. Teoria i praktyka. Wyd. Malamut, Warszawa 2012

4. K.D. Altria. Analysis of Pharmaceuticals by Capillary Electrophoresis. Wiesbaden: Vieweg. 1998