전기장(electrical field)의 영향권에 있는 서로 다른 이온들은 이동 속도에 차이를 보인다는 사실에 근거를 둔 분리 분석 기법이다.
좁은 띠 형태의 종이나 gel 등이 입혀진 유리판 등과 같은 고체 지지체의 양쪽 끝 부분들이 완충용액에 잠기게 설치한다. 완충용액들에 전극들을 담그고 전압을 걸어 준다. 이 고체 지지체가 전기장의 영향권에 놓이면 시료 중 음으로 하전 된 성분들은 양극으로 이동하고 양으로 하전 된 성분들은 음극 쪽으로 이동한다. 이때 성분들은 전하, 크기, 그리고 모양에 따라 서로 다른 이동 속도를 나타낸다. 따라서 고체 지지체 위에는 서로 엇비슷한 이동 속도를 가지는 성불들이 여러 개의 band 형태로 분리되어 나타난다.
<Capillary Electrophoresis(CE)>
지지체로서 모세관을 활용하는 기법이다. 용융 실리카의 안쪽 벽은 Si-OH 작용기를 가지는데, 이 작용기는 pH가 2보다 큰 용액과 접하면 Si-O-의 형태로 바뀌게 된다. 모세관의 한쪽 끝 부분에 시료 용액을 실어주면, 모세관의 내벽과 근접한 부분의 용액 층에는 음이온보다 양이온들이 더 풍부하게 존재하게 되고 이 용액 층은 모세관 내벽의 음전하(Si-O-)와 더불어 전기 이중층을 형성하게 된다.
모세관의 양쪽 끝 부분들은 앞의 zone electrophoresis에서처럼 전해질 용액들과 접촉하며, 이 전해질 용액에 담겨 있는 전극들에 의해 전기장이 형성되면 모세관 내부에 실려진 시료 용액 속의 음이온들과 양이온들은 서로 반대 부호로 하전된 전극 쪽을 향해 이동하기 시작하며, 이는 전기 이동 현상이다. 모세관 전기 이동에서는 이온들의 전기 이동과는 다른 형태의 이동이 발생할 수 있다. 모세관 내부의 전체 용액 중에서 전기 이중층의 형성에 참여한 양이온을 함유하는 용액 층은 그 자체가 음극 방향으로 이동하며, 이와 같은 현상을 전기 삼투에 의한 용액의 흐름(electro-osmotic flow of solution, EOF)이라 한다.
중성 이상의 pH에서는 전기 삼투현상에 근거하는 용액의 흐름은 일반적인 전기 이동효과보다 그 영향이 더 크게 나타난다. 이 조건에서는 양극 쪽으로 이동하려는 음이온들 역시 음극 쪽으로 진행하는 용액에 휩쓸려 양이온들과 함께 음극을 향해 이동하므로 음이온들보다 양이온들이 더 빠른 속도로 이동하게 된다. 이 경우 양이온과 음이온들이 모두 같은 방향으로 이동하므로 양이온과 음이온 그리고 중성 화학종이 모두 한꺼번에 분리될 수 있다. 양이온인 경우 가장 빠른 속도로 이동하는데 이는 양이온의 전기 이동 방향과 EOF의 방향이 동일하기 때문이다. 중성 물질인 경우는 전기 이동에 의해서가 아니라 EOF와 함께 용리되기 때문에 중성 물질의 분리는 발생하지 않는다. 음이온은 EOF의 반대 방향인 양극으로 끌리므로 가장 느린 속도로 이동한다. pH가 낮아지면 전기 삼투에 의한 효과는 작아지고 음이온들은 전기 이동효과에 의해 양극 방향으로 이동하며, 음극 쪽에 설치된 검출기에 도달하지 않게 된다. 결국 이 조건에서는 용액 속 양이온들의 분리 정량만이 가능해지는 것이다. 양쪽 전극의 극성을 바꾸어주면 음이온들만을 대상으로 하는 분리 정량도 가능하게 된다.
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