Electroforesis Capilar
La electroforesis capilar separa iones y especies cargadas por su migración en un campo eléctrico dentro de un capilar estrecho lleno de amortiguador.
Definition
La electroforesis capilar es una técnica de separación en la que los analitos migran a través de un capilar lleno de amortiguador bajo un campo eléctrico aplicado, separándose según su movilidad electroforética superpuesta al flujo electroosmótico.
Scope
Este tema abarca las separaciones impulsadas eléctricamente realizadas en capilares de sílice fundida: electroforesis de zona capilar y modos relacionados, el papel del flujo electroosmótico, la detección en capilar y las altas eficiencias que logran estos métodos. Trata la separación basada en la relación carga-tamaño en lugar de la partición de fase y su aplicación a iones, biomoléculas y analitos quirales.
Core questions
- ¿Cómo se combinan la movilidad electroforética y el flujo electroosmótico para determinar el tiempo de migración?
- ¿Por qué la electroforesis capilar logra una eficiencia de separación tan alta?
- ¿Qué esquemas de detección son compatibles con las pequeñas dimensiones de un capilar?
- ¿Qué clases de analitos son más adecuadas para la separación electroforética en lugar de la cromatográfica?
Key theories
- Migración electroforética y flujo electroosmótico
- Cada analito cargado se mueve a una velocidad establecida por su movilidad electroforética, mientras que todo el amortiguador es arrastrado hacia un electrodo por el flujo electroosmótico que surge de la pared capilar cargada; la suma de estas velocidades determina el tiempo de migración y, debido a que el flujo es casi plano en lugar de parabólico, produce una eficiencia muy alta.
Mechanisms
Un capilar estrecho de sílice fundida se llena con un amortiguador y se le aplica un alto voltaje. Los grupos silanol ionizados en la pared generan un flujo electroosmótico que transporta la solución a granel más allá del detector, mientras que la propia movilidad electroforética de cada analito se suma o resta a ese movimiento. Por lo tanto, los analitos alcanzan el punto de detección en tiempos gobernados por su relación carga-tamaño, y el perfil de flujo plano produce zonas extremadamente estrechas y un alto número de platos.
Clinical relevance
La electroforesis capilar se utiliza ampliamente para separaciones de ácidos nucleicos, incluyendo la secuenciación de ADN y el análisis de fragmentos, el análisis de proteínas y péptidos, la determinación clínica de proteínas séricas e iones, el análisis farmacéutico y quiral, y muestras de pequeño volumen donde su consumo mínimo es ventajoso.
History
La electroforesis como técnica analítica fue establecida por Arne Tiselius en la década de 1930. La demostración de Jorgenson y Lukacs en 1981 de la electroforesis de zona en capilares abiertos de sílice fundida mostró que las altas intensidades de campo posibles en capilares estrechos proporcionaban separaciones excepcionalmente eficientes, lo que impulsó la electroforesis capilar moderna y su papel central en la secuenciación automatizada de ADN.
Key figures
- James W. Jorgenson
- Krynn D. Lukacs
- Arne Tiselius
Related topics
Seminal works
- jorgenson1981
- skoog2017
Frequently asked questions
- ¿En qué se diferencia la electroforesis capilar de la cromatografía?
- La cromatografía separa por partición diferencial entre dos fases, mientras que la electroforesis capilar separa especies cargadas por su migración en un campo eléctrico, por lo que depende de la relación carga-tamaño en lugar de la afinidad química por una fase estacionaria.
- ¿Qué es el flujo electroosmótico?
- Es el movimiento masivo del amortiguador a través del capilar causado por el campo aplicado que actúa sobre los iones cerca de la pared capilar cargada; transporta incluso especies neutras y cargadas opuestamente hacia el detector y establece en gran medida la dirección general de migración.