O documento discute técnicas de separação analítica como eletroforese capilar e eletrocromatografia capilar. Ele fornece definições de termos técnicos, descreve os componentes, modos de separação, detecção, aplicações e vantagens/limitações dessas técnicas. O documento também resume uma dissertação de mestrado sobre o desenvolvimento e aplicação da cromatografia eletrocinética capilar micelar.

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 Vitaminas Fármacos quirais
Íons inorgânicos Proteínas Hidrocarbonetos aromáticos

8. APLICABILIDADE
Projeto Genoma Catecolaminas Peptídeos

9. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
FLUXO ELETROSMÓTICO

10. INSTRUMENTAÇÃO

11. INSTRUMENTAÇÃO

12. CAPILARES
Sílica 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
𝑽 𝒆𝒑 = µ 𝒆𝒑. 𝑬
µ 𝒆𝒑 =
𝒒
𝟔𝝅𝒏𝒓𝑽 𝒆𝒑 = Velocidade do eletroforética
µ 𝒆𝒑 = Mobilidade eletroforética
𝑬 = Campo elétrico aplicado
𝒒 = Carga de íon
𝒏 = Viscosidade da solução
𝒓 = 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 ambientalAlimentos

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.