Principios de análisis instrumental

E n este capítulo se estudian tres méto– dos de separación relativamente nue– vos. Primero se tratan los principios de las separaciones electroforéticas, sobre todo la electroforesis capilar y las aplicaciones de esta técnica tan polifacética en va rios tipos de proble– mas analíticos. Se describen la electroforesis capilar de zona, la electroforesis capilar en gel, la isota– coforesis capilar, el enfoque isoeléctrico capilar y la cromatografía micela r electrocinética. Luego se presenta un breve análisis sobre la electrocro– matografia. El capítulo concluye con un estudio de los principios y aplicaciones de las técnicas de fraccionamiento por flujo y campo, que se utili– zan en la separación de polímeros, coloides y otras macromoléculas. m En todo el capítulo, este símbolo indica una --- oportunidad para estudiar en línea. En el sitio www.tinyurl.com/skoogpia7 *; le enlaza con clases interactivas, simulaciones y ejercicios. *Este material se encuentra disponible en inglés. En la electroforesis capilar y la electrocromatografí a las separa – ciones se presentan en un tubo capilar ll eno con una disolución amortiguadora bajo la influencia de un campo eléctrico, como se puede ver en la figura 30.1. En cambio, las separaciones en el frac– cionamiento de fl uj o de campo se obtienen en un canal de fluj o que es similar a un listón delgado bajo la influencia de un campo de sedimentación, eléctrico o térmico que se aplica en forma per– pendicular a la dirección del flujo. 30A PANORAMA GENERAL DE LA ELECTROFORESIS La electroforesis es un método de separación que se basa en la diferente velocidad de migración de especies cargadas dentro de un campo eléctrico de corriente di recta. El químico sueco Arne Tiselius investigó por primera vez esta técnica de separación en los años treinta para estudiar las proteínas séricas. En 1948 fu e galardonado con el Premio Nobel de Química por estos trabajos. La electroforesis en macroescala se aplica a una diversidad de problemas de separación analítica difíciles: aniones y cationes inorgánicos, aminoácidos, catecoláminas, fár macos, vitamin as, carbohidratos, péptidos, proteínas, ácidos nucleicos, nucleótidos, polinucleótidos y otras numerosas especies. Una ventaja especial de la electroforesis es su capacidad única de separar macromoléculas cargadas de interés en la investigación bioquím ica, biológica y biomédica y en la industria biotecnoló– gica. Durante muchos años, la electro foresis ha sido el método de batall a para separar proteínas, como enzimas, hormonas, anticuerpos y ácidos nucleicos (ADN, RNA) con una resolución incomparable. Por ejemplo, para obtener la secuencia de ADN es necesario distinguir entre polinucleótidos de cadena larga que poseen entre 200 y 500 bases y que difieren por un solo nucleó– tido. Nada más la electroforesis tiene el suficiente poder de resolu– ción para manejar este problema; por ejemplo, sin ella, el Proyecto del Genoma Humano habría sido casi imposible porque el ADN humano contiene alrededor de tres mil millones de nucleótidos. Una separación electroforética se lleva a cabo mediante la inyec– ción de un a pequ eña banda de la mues tra en un a disolución amortiguadora alojada en un tubo estrecho o en un medio de soporte poroso y plano, por ejemplo, papel o un gel semisólido. Se aplica un alto voltaje a lo largo de la disolución amortigua– dora mediante dos electrodos ubicados en los extremos. El campo 775