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RÉSUMÉ
L’électrophorèse capillaire (EC) permet la séparation d’un grand nombre de molécules. Complémentaire des méthodes chromatographiques, elle est une méthode d’analyse reconnue. Elle offre un grand nombre de modes selon la nature de l’électrolyte de séparation et du capillaire utilisés. Cet article décrit les principes généraux de l'électrophorèse. Puis il détaille les différents modes de séparation, qui permettent de différencier les espèces chimiques selon certaines propriétés.
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Myriam TAVERNA : Maître de conférences en chimie analytique Laboratoire de chimie analytique Faculté de pharmacie (Châtenay-Malabry)
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Isabelle LE POTIER : Maître de conférences en chimie analytique Laboratoire de chimie analytique Faculté de pharmacie (Châtenay-Malabry)
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Philippe MORIN : Professeur de chimie analytique - Institut de chimie organique et analytique - Université d’Orléans
INTRODUCTION
L’électrophorèse capillaire (EC) est une technique complémentaire des méthodes chromatographiques qui permet la séparation d’un grand nombre de molécules. Tout comme la chromatographie liquide haute performance qui regroupe de nombreux modes de séparation selon la nature des phases stationnaire et mobile utilisées (échange d’ions, partage en phases normale et inverse, adsorption, exclusion...), l’EC regroupe un grand nombre de modes selon la nature de l’électrolyte de séparation et du capillaire utilisé (électrophorèse de zone, électrophorèse micellaire, électrophorèse sur gel, isoélectrofocalisation, électrochromatographie). L’EC est une méthode d’analyse désormais reconnue en raison de ces qualités intrinsèques : efficacité et résolution élevées, rapidité et automatisation des séparations, conditionnement aisé du capillaire de séparation, faible consommation d’échantillons et de tampons de séparation (en général dénués de solvants organiques), compatibilité avec de nombreux détecteurs.
Cet article sur l’électrophorèse capillaire se compose de trois fascicules :
[P 3 365] : Électrophorèse capillaire. Principe ;
Électrophorèse capillaire- Appareillage : Électrophorèse capillaire. Appareillage ;
Électrophorèse capillaire- Applications : Électrophorèse capillaire. Applications.
Pour un exposé sur la théorie générale de l’électrophorèse, le lecteur pourra consulter l’article Électrophorèse, référence , dans ce traité.
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- Version courante de déc. 2019 par Nathalie DELAUNAY
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1. Principe général et grandeurs fondamentales
La séparation des composés par électrophorèse capillaire résulte de deux mécanismes de transport, l’électromigration et l’électroosmose.
1.1 Électromigration
L’électromigration résulte du déplacement d’une espèce chargée lorsqu’elle est soumise à un champ électrique. La vitesse linéaire acquise (ou vitesse électrophorétique) est alors fonction du champ électrique et de la mobilité électrophorétique de l’ion selon la relation suivante :
avec :
- vep :
- vitesse électrophorétique (cm · s−1)
- E :
- champ électrique (V · cm−1)
- mep :
- mobilité électrophorétique (cm2 · V−1 · s−1).
L’électromigration s’effectue dans le sens du champ électrique (mobilité électrophorétique positive) pour les cations et dans le sens opposé pour les anions (mobilité électrophorétique négative). Cette notion de mobilité électrophorétique a déjà été décrite en détail dans ce traité (article Électrophorèse, référence ), aussi seuls les paramètres dont dépend ce phénomène sont-ils rappelés brièvement.
La mobilité électrophorétique d’une espèce chargée est fonction de sa charge électrique et de sa taille. Un ion sera donc d’autant plus mobile...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KUHN (R.), HOFFSTETTER-KUHN (S.) - Capillary electrophoresis : principles and practice - . Springer-verlag, Berlin (1993).
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(2) - KHALEDI (M.G.) - High performance capillary electrophoresis : theory, techniques and applications - . Vol. 146, in Chemical Analysis. J.D. Winefordner Series éd. (1998).
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(3) - BOONKERD (S.), DETAEVERNIER (M.R.), VINDEVOGEL (J.), MICHOTTE (Y.) - Migration behaviour of benzodiazepines in micellar electrokinetic chromatography - . J. Chromatogr. A 756, p. 279-286 (1996).
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(4) - CAHOURS (X.), MORIN (Ph.), DREUX (M.) - Influence of ionic strengh and organic modifier on performance in capillary electrochromatography on phenyl silica stationary phase - . J. Chromatogr. A 845 p. 203-216 (1999).
-
(5) - CAHOURS (X.), MORIN (Ph), AGROFOGLIO (L.), DREUX (M.) - Fast separation of nucleosides by capillary electrochromatography on non-endcapped phenyl-bonded silica phase using short-end injection method - . J. High Res. Chromatogr. 23, p. 138-142 (2000).
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