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RÉSUMÉ
L’électrophorèse capillaire (EC), initialement développée pour l’analyse de protéines, a un champ d'applications beaucoup plus étendu pour l'analyse des petites molécules. L’EC est utilisée dans l’industrie pharmaceutique, pour l'analyse chirale, le dosage et la détermination de la pureté des principes actifs, et dans les domaines de l’environnement et de l’agroalimentaire, pour l'analyse d’eaux ou de boissons.
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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) a été initialement développée pour l’analyse de protéines, de manière à proposer une méthode plus rapide et générant moins de déformations de bandes que l’électrophorèse classique. De nombreux problèmes liés à l’adsorption des protéines sur les capillaires de silice et à leur solubilité ont freiné au départ le développement de la technique dans le domaine de l’analyse des protéines et des macromolécules en général. Les progrès réalisés dans ce domaine ont été particulièrement importants. Par ailleurs, le champ d’application de l’EC s’est considérablement étendu, notamment à l’analyse des petites molécules, en mettant en œuvre les nombreux modes de séparation de cette technique. Ainsi, la technique couvre actuellement le domaine de l’analyse des petites molécules, neutres ou chargées, polaires ou apolaires, organiques ou inorganiques et celle des macromolécules biologiques (protéines, ADN, polysaccharides...). L’EC est un outil performant qui trouve notamment sa place aussi bien dans l’industrie pharmaceutique (analyse chirale, dosage et détermination de la pureté des principes actifs...) que dans les domaines de l’environnement et de l’agroalimentaire (analyse d’eaux, de boissons...).
Ce fascicule est le troisième volet de l’étude sur l’électrophorèse capillaire présentée dans ce traité et qui comprend :
Électrophorèse capillaire- Principe : Électrophorèse capillaire. Principe ;
Électrophorèse capillaire- Appareillage : Électrophorèse capillaire. Appareillage ;
[P 3 367] : Électrophorèse capillaire. Applications.
Pour un exposé sur la théorie générale de l’électrophorèse, le lecteur pourra consulter l’article Électrophorèse, référence [27], dans ce traité.
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- Version courante de sept. 2021 par Nathalie DELAUNAY
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3. Acides aminés, peptides et (glyco)protéines
L’essor des biotechnologies et de la recherche sur la protéomique a contribué à mener, ces dernières années, un effort considérable pour développer de nouvelles stratégies analytiques performantes pour l’analyse des protéines et de leurs fragments. Pouvoir de résolution élevé, rapidité des analyses et utilisation de faibles quantités d’échantillon sont autant d’atouts qui ont placé l’électrophorèse capillaire comme alternative efficace aux techniques de chromatographie en phase liquide ou d’électrophorèse sur des supports classiquement employées dans ce domaine.
3.1 Acides aminés
L’identification et le dosage des acides aminés contenus dans un mélange complexe comme, par exemple, un hydrolysat de peptides ou de protéines sont principalement effectués par les modes ECZ et CEM (cf. article Électrophorèse capillaire- Principe).
La détection spectrométrique UV est généralement utilisée mais, en raison du faible coefficient d’absorptivité molaire de la plupart des acides aminés, une réaction de dérivation par un groupement chromophore est souvent nécessaire afin d’abaisser la limite de détection. Les agents chromophores fréquemment utilisés sont le chlorure de 5-diméthylaminonaphtalène-1-sulfonyle qui permet d’obtenir les dérivés dansylés (DNS), le 9-fluorométhylchloroformate (FMOC), l’o-phtaldialdéhyde (OPA) ou encore le naphtalène-2,3-dicarboxaldéhyde (NDA).
L’augmentation de la sensibilité de détection peut également être obtenue en utilisant la détection par fluorescence induite par laser ou la détection électrochimique. Les groupements fluorophores les plus couramment utilisés pour la réaction de dérivation des acides aminés sont la fluorescéine isothiocyanate (FITC), la fluorescamine, l’OPA et le NDA, ces deux derniers agents permettant, en outre, de former des dérivés électroactifs. Une présentation plus exhaustive des agents de dérivation est présentée dans l’article Électrophorèse capillaire- Appareillage...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FRANÇOIS (C.), MORIN (Ph.), DREUX (M.) - Effect of the concentration of 18-crown-6-added to the electrolyte upon the separation of ammonium, alkali and alkali-earth cations by capillary electrophoresis - . J. Chromatogr. A, 706, p. 535-553 (1995).
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(2) - MORIN (Ph.) - Améliorations récentes lors de l’analyse des ions par électrophorèse capillaire - . Analusis, 27, p. 107-120 (1999).
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(3) - CAHOURS (X.), MORIN (Ph.), DREUX (M.) - Quantitative determination of inorganic minor cations in sodium-, calcium- and magnesium-matrix samples by capillary electrophoresis - . J. Chromatogr. A, 810, p. 209-220 (1998).
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(4) - FRANÇOIS (C.), MORIN (Ph.), DREUX (M.) - Separation of transition metal cations by capillary electrophoresis : optimization of complexing agent concentrations (lactic acid and 18-crown-6) - . J. Chromatogr. A, 717, p. 393-408 (1995).
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(5) - BAUMY (P.), MORIN (Ph.), DREUX (M.), VIAUD (M.), BOYE (S.), GUILLAUMET (G.) - Determination of β-cyclodextrin inclusion complex constants for 3,4-dihydro-2-H-1-benzopyran enantiomers by capillary electrophoresis - ....
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