11.25 : Eletroforese: Visão geral

A eletroforese é uma técnica de separação analítica poderosa que depende da migração diferencial de espécies carregadas quando submetidas a um campo elétrico. A força principal da eletroforese está em sua capacidade de separar espécies de alto peso molecular em misturas complexas. Ela encontra amplo uso em bioquímica, biologia molecular e química analítica, permitindo a separação de compostos como aminoácidos, nucleotídeos, carboidratos e proteínas com excelente resolução.

Existem dois formatos principais para separações eletroforéticas: eletroforese em placas e eletroforese capilar. A eletroforese em placas usa uma matriz de gel, como agarose ou poliacrilamida, que atua como uma peneira, permitindo que as moléculas se movam através dos poros. A eletroforese capilar emprega um tubo capilar estreito preenchido com uma solução tampão, fornecendo separação de alta resolução com tempo de análise rápido e requisitos mínimos de amostra. Embora a eletroforese em placas seja amplamente utilizada em bioquímica e biologia para separar espécies de alta massa molecular, a eletroforese capilar é um desenvolvimento mais recente que apresenta várias vantagens.

A eletroforese capilar é uma técnica de separação usada para analisar misturas complexas de analitos com base em suas taxas de migração diferencial em um campo elétrico aplicado. Neste método, uma amostra é injetada em um tubo capilar estreito preenchido com uma solução tamponada, e um campo elétrico é aplicado para facilitar a separação. A taxa de migração do analito depende de sua carga e tamanho. Os íons menores e mais carregados migram mais rapidamente do que os maiores e menos carregados. Na eletroforese capilar, a migração dos componentes da amostra é influenciada por dois tipos de mobilidade: mobilidade eletroforética e mobilidade eletrosmótica. A mobilidade eletroforética é a resposta do soluto ao campo elétrico aplicado, com cátions se movendo em direção ao cátodo carregado negativamente, ânions se movendo em direção ao ânodo carregado positivamente e espécies neutras permanecendo estacionárias. A mobilidade eletrosmótica ocorre quando a solução tampão se move através do capilar em resposta ao campo elétrico, normalmente em direção ao cátodo.

Em condições normais, a eletroforese capilar separa os cátions primeiro, sendo seguidos pelas espécies neutras e, finalmente, os ânions. Essa separação é baseada em suas respectivas mobilidades eletroforéticas e velocidades de fluxo eletrosmótico. De forma notável, todas as espécies separadas são eluídas da mesma extremidade do capilar, permitindo sua detecção usando detectores quantitativos. Os sinais do detector produzem um eletroferograma semelhante a um cromatograma, mas apresentando picos mais estreitos.

A eletroforese capilar é uma ferramenta poderosa para a análise qualitativa e quantitativa de misturas complexas. Ela fornece informações semelhantes às obtidas de outras técnicas de separação, como a cromatografia gasosa (GC) ou a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).