Pro gradu-tutkielmassa tarkastellaan kapillaarielektroforeesissa käytettäviä kapillaarin kovalenttisia päällystysmenetelmiä. Kapillaarin sisäseinämän päällystämisellä halutaan vähentää analyyttien adsorptiota kapillaarin seinämälle. Kapillaarin päällystyksellä voidaan myös kontrolloida elektro-osmoottista virtausta tai vaimentaa se kokonaan.
Kovalenttisista polymeeripäällystyksistä on useimmiten käytetty polyakryyliamidia. Kovalenttisia sidoksia on muodostettu silyloimalla kapillaari. Päällystetty kapillaari mahdollistaa useiden sellaisten yhdisteiden kapillaarielektroforeettisen erottamisen, joka ei ole mahdollista päällystämättömällä kapillaarilla.
Kovalenttiset sidokset lisäävät päällystetyn kapillaarin stabiilisuutta. Valitettavasti päällystyksessä tarvitaan usein monia vaiheita, mikä pidentää itse päällystysprosessin kokonaisaikaa verrattaessa dynaamiseen päällystämiseen, jossa kapillaaria huuhdellaan taustapuskuriliuokseen lisätyllä päällystysreagenssilla. Dynaaminen päällystys ei ole kuitenkaan yhtä pysyvä kuin kovalenttinen päällystys.
Työn kokeellisessa osiossa tutkittiin ionisten nesteiden soveltuvuutta kapillaarielektroforeesissa. Ionisia nesteitä käytettiin sekä kapillaarin päällystyksessä sekä pseudostationaarifaasina elektrokineettisessä kapillaarikromatografiassa. Käytetyt ioniset nesteet olivat tributyylidekyylifosfoniumkloridi, tetrabutyylifosfoniumibromidi ja tri-isobutyylimetyylifosfoniumtosylaatti, joista keskimmäistä on käytetty aiemminkin pinta-aktiivisena aineena kapillaarielektroforeesissa. Sen sijaan kahta muuta ionista nestettä ei ole käytetty samassa tarkoituksessa.
Kapillaareja päällystettiin kokeellisessa osiossa myös kovalenttisesti trioktyyli- ja tributyylifosfiinilla. Joissakin kapillaarin päällystyskokeiluissa trietyyliamiinia käytettiin katalyyttinä. Päällystys onnistui hyvin muutamalle päällystetyistä kapillaareista. Kuitenkin usein kapillaarin päällystys epäonnistui, koska kapillaarit menivät tukkoon ja/ tai päällystys lähti pois. Kapillaarin päällystyksen toistettavuus oli myös huono.
Elektrokineettisessa kapillaarikromatografiassa erotettiin neutraaleja yhdisteitä. Näyte koostui tolueenista, bentseenistä, dinitrofenolista ja fenolista. Menetelmällä tetrabutyylifosfoniumbromidia käyttämällä neutraalit yhdisteet eivät erottuneet ja tulivat positiivisella jännitteellä. Tri-isobutyylimetyylifosfoniumtosylaattia käyttämällä yhdisteet tulivat positiivisella jännitteellä ja erottuivat osittain. Neutraalit yhdisteet eivät siis tulleet elektro-osmoottisen virtauksen mukana, vaan erillisenä vyöhykkeenä, yhdisteet eivät tosin erottuneet toisistaan. Tributyylidekyylifosfoniumkloridin tapauksessa neutraalit yhdisteet tulivat negatiivisella jännitteellä ja erottuivat hyvin toisistaan. Ajon toistettavuus oli hyvä.
Kapillaarien kovalenttinen päällystys on siis pysyvä silikakapillaarien modifiointitapa. Päällystys kestää yleensä monia ajoja. Kovalenttinen päällystys voidaan toteuttaa monenlaisilla yhdisteillä. Kapillaarin sovelluksen mukaan valitaan yhdiste, jolla päällystetään kapillaari.
