ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM NHO NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH
β-LACTAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ĐIỆN DI MAO QUẢN Chuyên ngành: Hóa Phân tích
Mã số: 1.04.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Ri

Hà nội-2011


2.2.3 Phương pháp điện di mao quản điện động học kiểu Mixen (MECC) 17
2.2.4 Mao quản và ử lý mao quản trước khi tách 24
2.2.5 Chọn phương pháp bơm mẫu 26
2.2.6Thiết bị của phương pháp điện di mao quản 27
2.2.7 Phân loại các kiểu (mode) của phương pháp điện di mao quản 28
2 2.8Phân tích định lượng bằng phương pháp điện di mao quản 28
2.3.1 Kết hợp kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) dùng trong phân tích các đối tượng trong
mẫu sinh học 29
2.3.1 Tổng quan chiết pha rắn (solid phase extration-SPE) Thực nghiệm 29 2.3.2 Kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) dùng trong phân tích các đối tượng trong mẫu
sinh học 32
2.4. Thực nghiêm 31
2.4.1 Máy móc dụng cụ 34
2.4. Hóa chất 35

CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36
3.1 Nghiên cứu khảo sát tối ưu điều kiện tách β-Lactam 36
3.1.1 Chọn bước sóng phát hiện chất 36
3.1.2 Ảnh hưởng pH của dung dịch đệm điện di 37
3.1.6 Ảnh hưởng của thành phần dung dịch đệm 40
3.1.7 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm 41
3.1.8 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất tạo mixen SDS 43
3.1.9 Khảo sát ảnh hưởng thời gian bơm mẫu 47
3.1.10 Khảo sát ảnh hưởng thế điện di 49
3.1.11 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ mao quản 52
3.1.12 Tổng kết điều kiện tối ưu 54
3.2 Đánh giá phương pháp phân tích 55
3.2.1 Khảo sát khoảng tuyến tính và lập đường chuẩn 55

được dùng nhiều nhất hiện nay. Tuy nhiên sử dụng loại kháng sinh này không đúng
liều lượng và cách dùng sẽ dễ bị vi khuẩn nhờn thuốc, kháng thuốc, từ đó việc chữa
trị bệnh càng khó khăn. Ngoài ra còn gây lãng phí cho người bệnh vì có các bệnh do
virut không chữa được bằng kháng sinh nhưng vẫn dùng kháng sinh, gây khó khăn
cho việc chẩn đoán các bệnh và ảnh hưởng sức khỏe của người bệnh. Hàm lượng
lớn kháng sinh trong máu gây ra các bệnh về thận, đặc biệt ở người cao tuổi. Vì vậy
kiểm soát và phân tích thuốc kháng sinh đối với người bệnh là biện pháp cần thiết
để nâng cao hiệu quả sử dụng chúng.
Hai phương pháp dùng thường dùng để phân tích các β-lactam là HPLCvà
phương pháp Điện đi mao quản (CE). Phương pháp HPLC làphương pháp tách có
độ chọn lọc, độ nhạy cao, sử dụng lượng mẫu ít và thời gian phân tích ngắn. Tuy
nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm là phải sử dụng một lượng lớn dung
môi trong quá trình phân tích, vì vậy làm cho giá thành phân tích cao. Ngược lại,
phương pháp CE lại sử dụng lượng hóa chất không đáng kể, tiết kiệm chi phí từ 3-4
lần, lượng mẫu bơm nhỏ hơn trong HPLC hàng trăm lần, cỡ nl, cho độ tin cậy cao.Ở
Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu tách và xác định đồng thời các
kháng sinh β-lactam trong các mẫu dược phẩm, sinh học, thực phẩm và môi trường
bằng kỹ thuật HPLC nhưng với kỹ thuật điện di mao quản thì chưa nhiều.
Với những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu luận văn là: “Nghiên cứu
điều kiện phân tích β-lactam bằng phương pháp điện di mao quản” 2

CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về chất kháng sinh β-lactam [1,2,10,35]
Là các kháng sinh mà phân tử chứa vòng β-Lactam. Gồm các nhóm:
penicillin, cephalosporin, monobactam, cacbapenem trong đó hai nhóm sử dụng phổ
biến và lớn nhất là penicillin và cephalosporin.

Tên gọi chung công thức của các penicillin khi chưa có gốc R
là:(2S,5R,6R3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylic
acid
Khi thay thế R bằng các gốc khác nhau, những cacbon bất đối có cấu hình 2S,
5R, 6R ta có các penicilin có độ bền, dược động học và phổ kháng khuẩn khác
nhau. Với M là gốc cation thường là: K, Na, H.
Nhóm kháng sinh penicillin được chia thành 3 nhóm chính với hoạt tính khác
nhau.

Hình 1.1 Công thức cấu tạo các kháng sinh penicillin 3

Bảng 1.1 Phân loại và cấu trúc một số penicillin
Tên kháng sinh
R
Hoạt tính
Nhóm penicillin
tựnhiên

Penicillin G
(PENG)
Benzathin

CH
2
-
Benzyl
Gồm các Penicillin

6-{[3-(2-
chloropheny )-5-methyl-
oxazole-4-carbonyl]amino}
Nhóm penicillin phổ rộng
Ampicillin
(AMP)
CH-
NH2NH2
6-([(2R)-2-
amino-2-phenylacetyl]amino)
Phổ rộng, tác dụng cả
khuẩn gram (+) và
(-). Không kháng β-
lactamase và
penicilliiase

Amoxicillin
(AMO)
CH-
NH2NH2
HO
6-{[(2R)-2-
amino-2-(4-hydroxyphenyl)-
acetyl]amino}
4

* Các cephalosporin
Các cephalosporin có cấu trúc chung gồm 2 vòng: vòng β-lactam 4 cạnh gắn
với 1 dị vòng 6 cạnh, những cacbon bất đối có cấu hình 6R, 7R. Khác nhau bởi các
gốc R.

Kháng sinh
R
1

R
2
R
3
I: Phổ tác dụng trung
bình, tác dụng mạnh
nhất trên vi khuẩn
gram (+), yếu nhất trên
gram (-). Không bền và
dễ bị β-lactamase phá
hủy
Cephalexin
(CEP)

CH-
NH
2

-H
-CH
3
Hình 1.2 Công thức cấu tạo các kháng sinh cephalosporin

5

III: Tác dụng tốt trên vi

= 2,5–2,8 tùy vào cấu trúc
phân tử. Trong môi trường axit, kiềm, β-lactamase có tác dụng phân cắt khung phân
tử, mở vòng β-lactam làm kháng sinh mất tác dụng.

Bảng 1.3 Hằng số axit của các kháng sinh nghiên cứu
Tên
kháng sinh
pk
a1
Tên
kháng sinh
pk
a1

Tên
kháng sinh
pk
a1

PEN
2,74
AMO
2,8
CLO
2,7
AMP
2,7
CEP
2,6
OXA

hợp. Vì thiếu hiểu biết và vì tin tưởng sai lầm, nên ở khắp nơi trên thế giới, nhất là ở
các nước đang phát triển, người ta đã dùng kháng sinh quá nhiều, cả khi không cần
thiết, không đúng chỉ định và không đúng cách.
Năm 2000, các bác sĩ Hoa kỳ viết 160 triệu toa thuốc kháng sinh cho 275 triệu
người dân, một nửa đến 2/3 số toa đó được coi là không cần thiết.Theo R. Gonzales
[4,29], 3/4 số kháng sinh dùng ở ngoại chẩn là cho viêm đường hô hấp trên trong
khi 60% các trường hợp viêm đường hô hấp trên là do siêu vi, không cần và không
7

điều trị được bằng kháng sinh. Dùng cephalosporins bừa bãi khiến enterococus trở
nên đề kháng và cũng đã xuất hiện các vi trùng enterococus kháng vancomycin.
Theo báo cáo của A.W. McCormick [14] năm 2003, tỷ lệ pneumococus kháng
penicillin tăng nhanh ở Hoa kỳ, tác giả dự tính đến năm 2004, 41% pneumococcus
sẽ đề kháng penicillin. Tỷ lệ vi trùng lao kháng thuốc tăng cao khiến phải dùng 4
thứ thuốc kết hợp để điều trị bệnh lao.
Các vi trùng kháng thuốc không khu trú ở một địa phương nào vì với phương
tiện giao thông mau lẹ, vi trùng có thể di chuyển đến khắp nơi trên thế giới trong
vòng 24 giờ. D.P. Raymond [18] mỗi năm ở Hoa kỳ có 2 triệu người bị nhiễm trùng
vì lây lan trong bệnh viện, hơn một nửa số này là do vi trùng kháng thuốc, gây tử
vong cho 70 ngàn người và làm tốn của ngân sách từ 5 đến 10 tỉ đô la Mỹ.
Tại Việt Nam, theo báo cáo của Nguyễn Kim Phượng và J. Chalker [6], năm
2005 tại 23 trạm y tế ở Hải phòng, 69% bệnh nhân được cho kháng sinh, 71% bệnh
nhân không dùng kháng sinh đúng liều lượng và đúng thời gian (dưới 5 ngày).
Theo [7] Qua thống kê tại khoa Dị ứng - Miễn dịch lâm sàng Bệnh viện Bạch
Mai cho thấy, hơn 70% bệnh nhân dị ứng do dùng kháng sinh, trong đó có không ít
trẻ em. Sốc phản vệ do dùng kháng sinh là tai biến nghiêm trọng nhất, dễ gây tử
vong. Nhiều trường hợp dị ứng thuốc gây giảm hồng cầu, bạch cầu, thiếu máu huyết
tán, xuất huyết giảm tiểu cầu, tổn thương tế bào gan Phó giám đốc Bệnh viện Nhi
Trung ương Nguyễn Văn Lộc thừa nhận, tiền mua kháng sinh đang chiếm tới 60%
tổng kinh phí mua thuốc của bệnh viện.Nhiều loại kháng sinh gần như đã bị kháng

với một số ion kim loại giúp nâng cao độ nhạy của phép đo. Trong nhiều trường
hợp, các β-lactam được thủy phân thành các chất đơn giản hơn để phân tích.
Các phương pháp huỳnh quang có thể dùng xác định các β-lactam với độ nhạy
khá cao dựa trên đặc tính tạo phức với ion kim loại hay phản ứng quang hóa của các
β-lactam.
Fernández-González và cộng sự [13] dùng Cu
2+
thủy phân và tạo phức với
AMP, với bước sóng kích thích 343nm, phát xạ 420nm có giới hạn phát hiện thu
được 4.10
-7
M (0,16mg/l). Phương pháp này kết hợp phương pháp dòng chảy cho
9

hiệu quả và tốc độ phân tích cao, sử dụng để phân tích AMP trong thuốc uống,
huyết thanh.
Theo [23], F. Belal và cộng sự xác định AMO và AMP trong thuốc uống bằng
phương pháp phổ hấp thụ phân tử. Phương pháp cải tiến sự thủy phân của kháng
sinh với HCl 1M, NaOH 1M sau đó thêm PdCl
2
, KCl 2M. Kết quả tạo ra phức màu
vàng được đo tại bước sóng 335nm. Khoảng tuyến tính từ 8-40mg/l và giới hạn phát
hiện của AMP là 0,73mg/l, AMP 0,76mg/l.
Wei Liu và cộng sự [35], sử dụng phản ứng quang hóa của β-lactam với hệ
luminol-K
3
Fe(CN)
6
kết hợp phương pháp chiết pha rắn nối trực tiếp đãphân tíchmột
số β-lactam (penicillin, cefradine, cefadroxil, CEP ) trong sữa đạt độ nhạy cao: PEN

2
H
5
)
3
N 0,5% (45/55),
dùng nafcillin làm nội chuẩn đạt giới hạn phát hiện trong sữa 2-10μg/kg, trong thịt
25-100μg/kg.
J.M. Cha và cộng sự [19] dùng phương pháp HPLC-MS để phân tích β-lactam
trong nước sông và nước thải. Điều kiện chạy sắc ký: cột Xterra MS C
18
(2,1mm×50mm, 2,5μm); pha động: A = axit focmic 0,1%, B = Metanol (MeOH), C
=Acetonitril (ACN); chạy gradient: bắt đầu A/B/C=90:5:5(v/v/v), 8 phút
A/B/C=50:40:10, 20phút A/B/C=90:5:5; tốc độ pha động 0,25ml/phút; nhiệt độ cột
45
0
C; thời gian 20 phút. Áp dụng phân tích AMO, AMP, oxacillin, CLO, cephapirin
có giới hạn phát hiện của phương pháp là 8-10 ng/l với nước bề mặt, 13-18ng/l với
nước thải trước xử lý, 8-15ng/l với nước thải sau xử lý.
Một detector quan trọng trong phương pháp HPLC là detector huỳnh quang,
với ưu điểm tăng độ nhạy, độ chọn lọc cao. Như trong [33] C.Y.W Ang và cộng sự
dùng cột Spherisorb ODS2 (250mmx4,6mm, 5μm) phân tích AMO trong sữa
bò(pha động: ACN/đệm photphat 10mM pH 5,6-24/76; detector huỳnh quang: 346-
422nm) đạt giới hạn phát hiện lần lượt 0,5μg/kg và 0,3μg/kg. Tuy vậy, do các β-
lactam ít tạo phức phát huỳnh quang và cơ chế phát quang dựa trên phản ứng quang
hóa [18, 28] nên chỉ áp dụng với số ít chất hoặc phân tích riêng từng chất chứ không
áp dụng phân tích đồng thời nhiều kháng sinh cùng lúc được.
11

Tác giả Ngô Quang Trung [11] đã xây dựng quy trình phân tích đồng thời 6


0,31μg/l, khoảng tuyến tính rộng 1 μg/l-8mg/l cùng độ thu hồi cao 95,77%, độ lệch
chuẩn tương đối không lớn hơn 2,2% và thời gian phân tích ngắn 6 phút/mẫu.
Attila Gaspar và cộng sự [15] đã tách và xác định thành công 14 kháng sinh họ
cephalosporin bằng phương pháp điện di mao quản vùng (capillary zone
electrophoresis - CZE). Quá trình tách dùng đệm photphat 25mM có pH = 6,8,
trong vòng 20 phút, giới hạn phát hiện 14 kháng sinh cefalosporin C, cefoxitin,
cefazolin, cefadroxil, cefoperazon, cefamandol, cefaclor, CEP, CEF, ceftibuten,
cefuroxim, ceftazidim, cefotaxim, ceftriaxon với giới hạn phát hiện 0,42 - 1,62mg/l.
Trong đó CEP và CEF có giới hạn phát hiện tương ứng 1,62 và 0,89mg/l; khoảng
tuyến tính 5-200mg/l. Mục đích của phương pháp được ứng dụng để nghiên cứu độ
bền của kháng sinh họ Cephalosporins trong nước tại nhiệt độ khác nhau (+25, +4
và -18
0
C). Kết quả cho thấy các kháng sinh giảm nồng độ không lớn hơn 20% tại
nhiệt độ phòng sau khi pha loãng.
Phương pháp MECC cũng được M.I. Bail´on P´erez, L. Cuadros Rodr´ ıguez,
C. Cruces-Blanco [24] xác định 9 loại kháng sinh β-lactam gồm CLO, dicloxacillin,
OXA, PENG, penicillinV, AMP, nafcillin, piperacillin, AMO trong mẫu dược
phẩm. Các điều kiện tối ưu được chọn là 26 mM đệm Borat, 100 mM SDS pH = 8,5
làm chất nền điện di và thế điện di 25kV. Giới hạn phát hiện LOD 0,35 đến
1,42mg/l, giới hạn định lượng 2,73 đến 5,74mg/l, độ lệch chuẩn tương đối thời gian
lưu từ 1,5 đến 1,7%. Độ thu hồi từ 91 - 95,6%.
Nhìn chung, phương pháp quang học và phương pháp điện hóa rất dễ tiến
hành, đơn giản nhưng chỉ xác định từng chất riêng rẽ, điều này rất khó cho việc
phân tích các mẫu có đa thành phần. Với phương pháp HPLC kết quả tách tốt, độ
chính xác, độ nhạy cao nhưng giá thành chi phí phân tích một mẫu lớn. Vì vậy
phương pháp CE sẽ là bước phát triển mới khắc phục những nhược điểm của
phương pháp quang, điện, HPLC mà kết quả đáng tin cậy. Trong bản luận văn này,
chúng tôi nghiên cứu theo hướng của tác giả L. Nozal, L. Arce1,A.R´ıos, M.

u chung vê
̀
phƣơng pha
́
p Điê
̣
n di mao qua
̉
n [5,8,22]
Để thực hiện được nhiệm vụ của luận văn, kỹ thuật tách được chọn là phương
pháp điện di mao quản điện động học mixen (MECC).
2.2.1Nguyên tắc của phƣơng pháp điện di mao quản
- Nguyên tắc của sự tách: là dựa trên cơ sở tính chất điện di (sự di chuyển -
mobility) của các phần tử chất tan (các ion chất tan, chất phân tích) trong mao quản
(đường kính 25-100m ID) trên nền của dung dịch chất điện giải và có chất đệm pH
thích hợp, dưới tác dụng của một từ trường điện E nhất định được cung cấp bởi một
14

nguồn thế cao một chiều (V: 10-30 kV) đặt vào hai đầu mao quản. Nghĩa là CE là
kỹ thuật tách được thực hiện trong mao quản nhờ lực từ trường điện E điều khiển sự
tách của các chất. Việc dùng cột mao quản có nhiều ưu việt, như tốn ít mẫu và các
hoá chất khác phục vụ cho sự tách, nhưng số đĩa hiệu dụng N
ef
lớn, sự tách các chất
xẩy ra nhanh và hiệu quả cao
- Cơ chế điện di: Dưới tác dụng của lực điện trường E (Electric Field Force:
EFF) và dòng điện di thẩm thấu (Electro-Osmotic Flow: EOF), các phân tử chất tan
sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau vìđiện tích, kích thước và độ
linh động của chúng khác nhau.
2.2.2 Các đặc trƣng của phƣơng pháp điện di mao quản

V
1
s
1
) (2)
Trong đó: D - hằng số điện môi

ef
- thế zeta

Độ linh động điện di thẩm thấu, biểu diễn tương tự phương trình

eof
=
D
eo
4ɳ
(3)
ζ
eo
là thế zeta thẩm thấu

Độ linh động điện di hiệu quả:
15

Trong dung dịch chất điện ly, mỗi ion luôn chịu ảnh hưởng bởi lực tác động
của nhiều ion khác nhau xung quanh, đặt biệt là các ion đối làm cho tác động của
điện trường tới ion sẽ giảm đi. Mặt khác, điện trường chỉ tác động tới các cấu tử
mang điện tích, mà điều này còn phụ thuôc nhiều yếu tố, đó là hằng số phân ly của
chất điên ly, pH của dung dịch và nồng độ của nó. Như vậy, độ linh động điện di

điện tích âm, thì lớp phía ngoài sẽ mang điện tích dương và ngượclại.
Hình 2.1 Cấu trúc các lớp điện trong thành mao quản
16

Trong bề mặt mao quản silica, các nhóm silanol (–SiOH) bị deproton thành –
SiO
-
khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li và hình thành một lớp điện tích âm. Để
trung hòa các điện tích âm trên, cần có các điện tích dương, và do đó hình thành
một lớp điện kép, tiếp theo là các lớp khuếch tán. Ở pH=9 thì các nhóm silanol hầu
như ion hóa hoàn toàn, lớp điện kép hình thành một cách tốt nhất. Lớp điện kép này
lại liên quan mật thiết với dòng điện di thẩm thấu EOF. Bản chất của dong EOF là
sự di chuyển có hướng của các điện tích trong môi trường. Trong dung dịch đệm,
các ion tích điện dương sẽ di chuyển về phía cực âm còn các ion tích điện âm sẽ di
chuyển theo chiều ngược lại về phía cực dương.
Trong dung dịch nước và các hệ đệm khác nhau, các ion không tồn tại độc lập
mà bị hyđrat hóa, đặt biệt là các ion dương từ đó khi các ion di chuyển trong điện
trường kéo theo sự di chuyển của cả nước. Khi ta đặt một thế vào hai đầu mao
quản(cỡ 25-100µm) thì dòng dung dịch trong mao quản đã xảy ra. Ví dụ, vận tốc
dòng đạt 4nl/s với mao quản có đường kính 50µm. Đây chính là dòng điện di thẩm
thấu, EOF. Chiều của dòng điện di thẩm thấu đi từ cực dương sang cực âm.
Sự di chuyển của ion dương về cực âm mang theo nước hydrat tạo thành dòng
dung dịch mang theo cả phân tử trung hòa và cả ion âm (bị cuốn theo dòng dung
dịch vì không vượt qua dòng EOF). Trong dòng chảy về phía cực âm đi đầu là các
ion mang điện tích dương tiếp theo là các phân tử trung hòa, đi sau cùng là các ion
mang điện tích âm.



18

kiểu tách sắc ký (separation mode) của kỹ thuật CE được ứng dụng rộng rãi trong
sinh học, y học và dược. MECC là một kiểu kỹ thuật điện di mao quản có sức
mạnh, tiện lợi và được ứng dụng cho việc tách cả các chất phân tử trung hoà và các
chất mang điện tích (hợp chất liên kết ion).
Bản chất và trung tâm của sự tách ở đây là sự hình thành các phần tử
Mixen (tiểu phân Mixen - pha tĩnh giả) trong ống mao quản và các tiểu phân này
sẽ dẫn dắt và đóng góp vào khả năng của quá trình tách sắc ký điện di các chất
trên nền của dung dịch chất đệm và chất điện ly trong ống mao quản. Sự tách sắc
kí của các phân tử chất tan trung hòa bằng kỹ thuật MECC được điều chỉnh bởi các
chất hoạt động bề mặt nằm trong dung dịch điện di. Khi chất hoạt động bề mặt ở
nồng độ cao hơn nồng độ ngưỡng của Mixen (giới hạn hình thành Mixen, CMC -
Critial Micellary Concentration), ví dụ chất hoạt động bề mặt SDS (Sodium
Dodecyl Sulfat), có CMC= 9mM, thì một tổ hợp của các phần tử tiểu phân của chất
hoạt động bề mặt được tích tụ lại và chúng hình thành trong ống mao quản các tổ
hợp của các tiểu phân SDS tạo thành các Mixen (pha tĩnh giả). Các Mixen này có
đầu kị nước hướng vào trung tâm của Mixen và đầu ưa nước hướng ra ngoài dung
dịch và sẽ tương tác với ion chất đệm, hay ion chất tan. Cấu trúc tiêu biểu của
Mixen được mô tả trong hình 2.6. Các Mixen ở đây hoạt động như một pha tĩnh.
Các phân tử của chất mẫu (chất phân tích) được phân bố vào trong cả Mixen và cả ở
ngoài Mixen (trong pha động) theo một cân bằng động học, có hằng số phân bố k
i

xácđịnh, trong những điều kiện nhất định đãđược chọn để chạy điện di và mỗi chất
tan x
i
sẽ có một hằng số phân bố k
i

các Mixen mang nó (các chất tan trung tính) một phần đi ngược chiều của dòng
EOF.
Đối với các chất tan không tương tác với các Mixen, chúng được dòng EOF
mang một cách đơn thuần cùng với dòng EOF. Nhiều hợp chất kị nước tương tác rất
Hình 2.4 Cấu trúc của các Mixen và dòng EOF trong MECC 20

mạnh với các Mixen, và nó bị lưu lại khá lâu trong Mixen, nên làm tăng thời gian
lưu giữ của chất tan.
Cơ chế của sự tách các phần tử trung tính trong MECC về cơ bản vẫn là kiểu
tương tác phân bố của chất tan, tương tự như trong sắc ký cột lỏng-rắn (LC) hấp
phụ, nhưng lại được điều khiển bởi lực điện trường E của điện thế cao V giữa hai
đầu mao quản tạo, mà không phải bằng áp suất đẩy pha động như trong HPLC.
Trong kỹ thuật phân tích MECC, các tính toán về hệ số dung tích k
i
’, số đĩa N của
cột mao quản, độ phân giải R, cũng dựa trên cơ sở tương tự với các tính toán của
hệ sắc kí cột LC, và có bổ sung thêm một số yếu tố cho thích hợp và đúng đắn hơn
cho hệ pha MECC.
Hệ số lƣu giữ:
Tỷ số giữa tổng số mol của chất tan (total moles of solute) ở trong Mixen (pha
tĩnh giả) và tổng số mol của chất tan ở trong pha động (dung dịch đệm điện di) cũng
được xem như là dung lượng của cột mao quản, và nó được biểu diễn theo công
thức sau.
k
i

=

0
- thời gian không lưu giữ của chất
t
mc
- thời gian lưu của Mixen
k
i
- hệ số phân bố nhiệt động của chất tan giữa hai pha
V
mc
- thể tích của pha Mixen
V
mp
- thể tích của pha động.
Và tỷ số q =

V
mc
V
mp

cũng được gọi là tỷ số pha của hệ MECC.
Từ biểu thức (1) chúng ta cũng rút ra được thời gian lưu của chất tan t
R
như
sau:
Nếu (t
mc
<< t
0

cũng lớn. Mặt khác, trong MECC, tỷ số pha q phụ thuộc vào
nồng độ của chất hoạt động bề mặt trong mao quản, và quan hệ này được biểu diễn
bởi công thức sau đây.
q =

V 

C
sp
C
mc


1 V
mc


C
sp
C
mc

(7)
Trong đó:
V - điện thế sử dụng để tạo ra điện trường E của sự điện di
C
sp
- nồng độ của Mixen (mol/l)
C
mc

µ
e
+ µ
mc

E (9)
Cùng với các tham số t
R
, k
i
’, R
ij
đã nói ở trên, hệ số phân bố nhiệt động k
i
của chất
tan trong hệ MECC cũng là một đại lượng quan trọng có liên quan đến các quá trình
xảy ra trong mao quản và được xác định theo biểu thức sau:

lnk
i
=

H
0
RT

+

S
0