電気泳動は、電界にさらされた荷電種の差動移動を利用する強力な分析分離技術です。電気泳動の核となる強みは、複雑な混合物中の高分子量種を分離できることです。電気泳動は生化学、分子生物学、分析化学で広く使用されており、優れた分解能でアミノ酸、ヌクレオチド、炭水化物、タンパク質などの化合物を分離できます。
電気泳動分離には、スラブ電気泳動とキャピラリー電気泳動の 2 つの主な形式があります。スラブ電気泳動では、ふるいとして機能し、分子が細孔を通過できるようにするアガロースやポリアクリルアミドなどのゲルマトリックスを使用します。キャピラリー電気泳動では、緩衝液で満たされた細いキャピラリー チューブを使用し、迅速な分析時間と最小限のサンプル要件で高解像度の分離を実現します。スラブ電気泳動は、生化学や生物学で高分子種の分離に広く使用されていますが、キャピラリー電気泳動は、いくつかの利点を持つ比較的最近の開発です。
キャピラリー電気泳動は、印加電界における分析物物質の異なる移動速度に基づいて、複雑な分析物物質の混合物を分析するために使用される分離技術です。この方法では、緩衝溶液で満たされた細いキャピラリーチューブにサンプルを注入し、分離を容易にするために電界を印加します。分析物物質の移動速度は、その電荷とサイズによって異なります。より小さく、より高電荷のイオンは、より大きく、より低電荷のイオンよりも速く移動します。キャピラリー電気泳動では、サンプル成分の移動は、電気泳動移動度と電気浸透移動度の 2 種類の移動度の影響を受けます。電気泳動移動度は、印加電界に対する溶質の反応であり、陽イオンは負に帯電したカソードに向かって移動し、陰イオンは正に帯電したアノードに向かって移動し、中性種は静止したままになります。電気浸透移動度は、緩衝液が電界に反応してキャピラリー内を移動するときに発生します (通常はカソードに向かって移動します)。
通常の状態では、キャピラリー電気泳動は最初に陽イオンを分離し、次に中性種、最後に陰イオンを分離します。この分離は、それぞれの電気泳動移動度と電気浸透流速度に基づいています。特に、分離されたすべての種はキャピラリーの同じ端から溶出するため、定量検出器を使用して検出できます。検出器の信号は、クロマトグラムに似ていますが、ピークが狭い電気泳動図を生成します。
キャピラリー電気泳動は、複雑な混合物の定性および定量分析に強力なツールです。ガスクロマトグラフィー (GC) や高速液体クロマトグラフィー (HPLC) などの他の分離技術から得られる情報と同様の情報を提供します。
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