Eletroforese capilar e eletrocromatografia capilar

A eletroforese é definida como uma técnica de separação baseada na diferença de migração de compostos iônicos ou ionizáveis na presença de um campo elétrico. A eletrocromatografia capilar é uma técnica híbrida da eletroforese capilar e da cromatografia líquida de alta eficiência, devido a combinação dos mecanismos de separação envolvidos nas duas técnicas.

1. ELETROFORESE CAPILAR & ELETROCROMATOGRAFIA CAPILAR COMPONENTES: DAIANE RIBEIRO JOELMA MORAIS JOSÉ MATHEUS RITA ANDRADE TAISA ROBERTA

2. INTRODUÇÃO A ELETROFORESE ARNE TISELIUS Foi o PIONEIRO na utilização da eletroforese. ELETROFORESE Técnica de SEPARAÇÃO baseada na diferença de migração de compostos iônicos ou ionizáveis na presença de um campo elétrico. ELETROFORESE CAPILAR HJERTÉN

3. DEFINIÇÕES Eletrólitos: solução tampão usada no preenchimento da coluna capilar e meio no qual ocorre a separação; Eletrodos: instalados dentro dos reservatórios de tampão, fazem a conexão elétrica e aplicação do campo elétrico através da coluna;

4. DEFINIÇÕES Capilar: tubo aberto de sílica fundida onde ocorre o processo de eletroforese; Amostra: mistura de analitos neutros e ionizados, com um variado grau de cargas e tamanhos;

5. DEFINIÇÕES Separação: quando a amostra é introduzida em um lado da coluna, em especial no lado anódico , seus componentes migram com a aplicação do potencial. A direção e a velocidade de migração dependem da carga e do tamanho da molécula; Detecção: fenômeno que acompanha a eletroforese e acarreta a migração do eletrólito e compostos neutros;

6. DEFINIÇÕES Fluxo eletrosmótico: moléculas separadas são detectadas na extremidade oposta a injeção. O registro do detector é chamado eletroferograma . Ordem de migração: íons positivos migram para o cátodo; íons negativos migram para o ânodo; a razão de migração depende da razão carga/tamanho;

7. APLICABILIDADE Aminoácidos V itaminas Fármacos quirais Íons inorgânicos Proteínas Hidrocarbonetos aromáticos

8. APLICABILIDADE Projeto Genoma Catecolaminas Peptídeos

9. FUNDAMENTOS TEÓRICOS FLUXO ELETROSMÓTICO

10. INSTRUMENTAÇÃO

11. INSTRUMENTAÇÃO

12. CAPILARES S ílica fundida, revestidos externamente com polímeros 10 a 100 cm 25 a 75 µm TAMANHOS DIÂMETROS INTERNOS COMPOSIÇÃO

13. INJEÇÃO DA AMOSTRA

14. SEPARAÇÃO ÂNODO (+) CÁTODO (-) DETECÇÃO FLUXO ELETROSMÓTICO       Velocidade do eletroforética   Mobilidade eletroforética   Campo elétrico aplicado   Carga de íon   Viscosidade da solução   Raio iônico + + + - -

15. DETECÇÃO

16. DETECTORES USADOS EM ELETROFORESE CAPILAR E OS SEUS LIMITES DE DETECÇÃO Detector Limite de Detecção aproximado (mg L-1) Absorção no UV-visível 10 -1 Absorção Indireta no UV-Visível 1 Fluorescência 10 -3 Fluorescência Indireta 10 -2 Fluorescência Induzida por Laser 10 -6 Espectrômetro de Massa 10 -4 Amperométrico 10 -5 Condutividade 10 -3

17. MODOS DE SEPARAÇÃO ELETROFORESE CAPILAR EM SOLUÇÃO LIVRE (ECSL) ELETROFORESE CAPILAR EM GEL (ECG) ELETROCROMATOGRAFIA CAPILAR MICELAR (ECCM) ELETROFORESE CAPILAR EM COM FOCALIZAÇÃO ISOELETRICA (ECFI) ESOTACOFORESE CAPILAR (IC) ELETROCROMATOGRAFIA CAPILAR (CEC) Proteínas DNA C. Neutros Proteínas anfóteras Íons, peptídeos e proteínas DNA

18. MODOS DE SEPARAÇÃO ELETROFORESE CAPILAR EM SOLUÇÃO LIVRE (ECSL) Também denominado Eletroforese Capilar de Zona (do inglês Capillary ZoneElectrophoresis ), é o modo de operação em CE mais utilizado pelos analistas. Neste modo, a amostra é injetada dentro da coluna capilar previamente preenchida com o eletrólito de corrida, e o potencial é aplicado gerando um campo elétrico , fazendo com que os solutos migrem dentro do capilar em zonas distintas. Dessa forma, os solutos são separados de acordo com as diferentes mobilidades efetivas resultantes da composição entre as mobilidades eletroforéticas e amobilidade eletrosmótica .

19. MODOS DE SEPARAÇÃO ELETROFORESE CAPILAR EM GEL (ECG) Essa técnica é usada para a separação de compostos , principalmente proteínas e ácidos nucleicos , por diferenças de tamanho relativo. A separação é obtida preenchendo-se um capilar com uma matriz polimérica. A maior vantagem sobre a clássica eletroforese em placas é a obtenção de resultados quantitativos mais exatos, tempo de análise mais curtos e a possibilidade de automação do processo.

20. MODOS DE SEPARAÇÃO ELETROCROMATOGRAFIA CAPILAR MICELAR (ECCM) Utiliza-se eletrólitos contendo concentração elevadas de surfactantes a ponto de formarem micelas Espécies positivas movem-se mais lentamente Espécies neutras sofrem partição entre micelas e a fase aquosa do tampão Espécies negativas são repelidas pelas micelas e migram mais rapidamente

21. MODOS DE SEPARAÇÃO ELETROFORESE CAPILAR EM COM FOCALIZAÇÃO ISOELETRICA (ECFI) Substâncias anfóteras (proteínas) ficam focalizadas em uma dada região do capilar devido a um gradiente de pH Utiliza-se uma mistura de anfólitos para dissolver a amostra O cátodo é mantido em pH alto e o ânodo em pH baixo

22. MODOS DE SEPARAÇÃO ESOTACOFORESE CAPILAR (IC A Isotacoforese Capilar é uma técnica em que são empregados dois tipos de eletrólito e os solutos ficam confinados entre duas regiões compostas por estes eletrólitos. O primeiro eletrólito, que apresenta mobilidade eletroforética maior que todos os componentes da amostra, é chamado de eletrólito líder. O segundo, que apresenta mobilidade eletroforética menor que todos os componentes da amostra, é conhecido como eletrólito terminador. Quando o potencial é aplicado, cria-se um estado estacionário no qual as zonas dos analitos migram em ordem decrescente de mobilidade, mas com velocidade constante e única. Outro aspecto importante é que todas as zonas adotam a concentração do eletrólito líder. Desse modo, esse fenômeno pode ser utilizado para concentração de amostras no interior do capilar .

23. MODOS DE SEPARAÇÃO ELETROCROMATOGRAFIA CAPILAR (CEC) Técnica HÍBRIDA da eletroforese capilar e da cromatografia líquida de alta eficiência, devido a combinação dos mecanismos de separação envolvidos nas duas técnicas.

24. VANTAGENS E LIMITAÇÕES Rapidez Versatilidade Baixo custo por análise, alto poder de separação Consumo mínimo de amostras, reagentes e solventes. Possibilidade de automação e detecção online Técnica oferece algumas limitações, pois não é adequada para a determinação de compostos voláteis, não polares e de massa molar baixa Não é adequada para a análise de polímeros não iônicos de massa molar alta e não é tão sensível quanto a cromatografia liquida de alta eficiência.

25. ELETROCROMATOGRAFIA CAPILAR DEFINIÇÃO Técnica HÍBRIDA da eletroforese capilar e da cromatografia líquida de alta eficiência, devido a combinação dos mecanismos de separação envolvidos nas duas técnicas.

26. DETECÇÃO Absorção Indireta no UV-Visível Fluorescência Fluorescência Indireta Fluorescência Induzida por Laser Espectrômetro de Massa Amperométrico Condutividade

27. APLICAÇÕES Análise bioquímica Aplicação ambiental Alimentos

28. COLUNA CAPILAR

29. TIPOS DE COLUNA Recheadas com partículas Monolíticas Capilares abertas

30. INSTRUMENTAÇÃO

31. FASES ESTACIONÁRIAS

32. SEPARAÇÃO

33. MODOS DE SEPARAÇÃO Eletrocromatografia em coluna recheada Cromatografia eletrocinética capilar micelar

34. MODOS DE SEPARAÇÃO Eletrocromatografia em coluna recheada A eletrocromatografia baseada em colunas recheadas é a menos madura das técnicas de eletrosseparação. Nesse método um solvente polar é geralmente impulsionado por fluxo eletroosmótico através de um capilar recheado com uma fase reversa.

35. MODOS DE SEPARAÇÃO Cromatografia eletrocinética capilar micelar Essa técnica envolve a introdução de um tensoativo em nível de concentração no qual forma micelas. As micelas formam-se em solução aquosa quando a concentração de espécies iônicas apresentando cauda longa de hidrocarboneto aumenta acima da chamada concentração micelar crítica.

36. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

37. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

38. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

39. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

40. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

41. CONCLUSÃO Dentre as técnicas analíticas de separação, a Eletroforese Capilar é considerada a mais recente e , de fato, ainda não está inserida nas comunidades acadêmicas, bem como em indústrias, tanto quanto as técnicas cromatográficas. No entanto, vem crescendo exponencialmente o interesse pela técnica. Isto se deve principalmente a características como baixo custo operacional, abrangência das análises (versatilidade), simplicidade instrumental , tempo e quantidades e toxicidade. A CEC é uma técnica que, apesar de já ter alcançado vários avanços importantes em termos de instrumentação, ainda está em fase de desenvolvimento e aperfeiçoamento. Ainda são poucos os pesquisadores que optam pela técnica para análise de amostras ambientais, biológicas e de alimentos.

42. REFERÊNCIAS D . A. SKOOG, D. M. WEST, F. J. HOLLER e S. R. CROUCH – Fundamentos de Química Analítica, 1a ed., Thomson, 2006. HOLLER, F. J., SKOOG, D. A., CROUCH, S. R. Princípios de análise instrumental , 6ª ed ., Artmed/ Bookman , 2009. TAVARES, M. F. M. Eletroforese capilar: conceitos básicos. Química Nova, v . 19, n. 2, p. 173-181, 1996.