11.25 : 전기영동: 개요

전기영동은 전기장에 노출될 때 하전된 종의 차등적 이동에 의존하는 강력한 분석 분리 기술입니다. 전기영동의 핵심 강점은 복잡한 혼합물에서 고분자량 종을 분리하는 능력에 있습니다. 생화학, 분자생물학 및 분석화학에서 널리 사용되어 아미노산, 뉴클레오타이드, 탄수화물 및 단백질과 같은 화합물을 뛰어난 분해능으로 분리할 수 있습니다.

전기영동 분리에는 슬래브 전기영동과 모세관 전기영동의 두 가지 주요 형식이 있습니다. 슬래브 전기영동은 체 역할을 하는 아가로스 또는 폴리아크릴아마이드와 같은 겔 매트릭스를 사용하여 분자가 기공을 통과할 수 있도록 합니다. 모세관 전기영동은 완충액으로 채워진 좁은 모세관을 사용하여 빠른 분석 시간과 최소한의 표본 요구 사항으로 고해상도 분리를 제공합니다. 슬래브 전기영동은 생화학 및 생물학에서 고분자량 종을 분리하는 데 널리 사용되지만 모세관 전기영동은 여러 가지 장점이 있는 비교적 최근에 개발된 방법입니다.

모세관 전기영동은 인가된 전기장에서의 차등 이동 속도를 기반으로 복잡한 분석물 혼합물을 분석하는 데 사용되는 분리 기술입니다. 이 방법에서는 표본을 완충 용액으로 채워진 좁은 모세관에 주입하고 전기장을 적용하여 분리를 용이하게 합니다. 분석물의 이동 속도는 전하와 크기에 따라 달라집니다. 더 작고 더 높은 전하를 띤 이온은 더 크고 덜 전하를 띤 이온보다 더 빨리 이동합니다. 모세관 전기영동에서 표본 구성 요소의 이동은 전기영동 이동성과 전기삼투 이동성이라는 두 가지 유형의 이동성에 영향을 받습니다. 전기영동 이동성은 인가된 전기장에 대한 용질의 반응으로, 양이온은 음전하를 띤 음극으로 이동하고 음이온은 양전하를 띤 양극으로 이동하며 중성 종은 고정된 상태로 유지됩니다. 전기삼투 이동성은 완충 용액이 전기장에 반응하여 모세관을 통해 이동할 때 발생하며, 일반적으로 음극으로 이동합니다.

정상적인 조건에서 모세관 전기영동은 먼저 양이온을 분리한 다음 중성 종을 분리하고 마지막으로 음이온을 분리합니다. 이 분리는 각각의 전기영동 이동도와 전기삼투 흐름 속도에 기초합니다. 주목할 점은 모든 분리된 종은 모세관의 같은 끝에서 용출되어 정량 검출기를 사용하여 검출할 수 있다는 것입니다. 검출기 신호는 크로마토그램과 유사한 전기영동도를 생성하지만 피크가 더 좁습니다.

모세관 전기영동은 복잡한 혼합물의 정성 및 정량 분석을 위한 강력한 도구입니다. 가스크로마토그래피(GC) 또는 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)와 같은 다른 분리 기술에서 얻은 것과 유사한 정보를 제공합니다.