Efeitos físicos na técnica de eletroforese capilar

Abstract

A eletroforese capilar é uma técnica largamente empregada em Química Analítica e em Bioquímica. Ela tem provado ser rápida e versátil; suas principais vantagens, em relação a outras técnicas analíticas, são a grande resolução e o pequeno volume de amostra necessário. Nosso principal objetivo, neste trabalho,é incluir efeitos físicos que nos permitam influenciar a migração em eletroforese capilar de maneira que atinjamos compressão da banda da amostra injetada. Em particular, consideraremos as mudanças globais nas mobilidades e na forma da banda causadas ou por efeitos de temperatura, ou por efeitos fotoquímicos específicos induzidos por luz laser. Após uma breve revisão sobre a técnica convencional, apresentaremos um estudo dos seus aspectos físicos e desenvolveremos sua formulação matemática usando propagadores. Prediremos compressão térmica, ou seja, estreitamento da banda do analito após sua passagem por uma região com um gradiente de temperatura, e apresentaremos soluções numéricas. Discutiremos, também, a compressão óptica de bandas e apresentaremos resultados experimentais obtidos, pela primeira vez, por nosso grupo, os quais corroboram a teoria. Por fim, listaremos algumas perspectivas de continuidade do trabalho.

Capillary electrophoresis is a widely employed technique in Analytical Chemistry and Biochemistry. It has proved to be fast and versatile; its main advantadges, with respect to other analytical techniques, are the high resolution and small volume of sample required. Our main goal in this work is including physical effects which allow us to influence migration in capillary electrophoresis in such a way that we achieve band compression of the injected sample. In particular, we shall consider the overall changes on mobilities and on band shape caused either by temperature effects or by specific photochemical effects induced by laser light. After a brief review of the conventional technique, we shall present a study of its physical aspects and develop its mathematical formulation using propagators. We shall predict thermal compression, i.e., sharpening of the analyte band after its passage through a region with a temperature gradient, and present numerical solutions. We shall also discuss the optical compression of bands and present experimental results obtained, for the first time, by our group, which corroborate the theory. Concluding, we shall present some perspectives for the continuation of this work.