La cromatografía electrocinética micelar (MEKH) es un tipo de electroforesis capilar que le permite separar los componentes cargados y no cargados (neutros) de una muestra. Se utiliza en química analítica y es un híbrido entre la electroforesis capilar y la cromatografía líquida .
El principio de funcionamiento de MEKC se basa en la distribución de los componentes de la muestra entre dos fases móviles: hidrófila e hidrófoba. La fase hidrófila es un tampón acuoso y la fase hidrófoba son las micelas. Las micelas se forman espontáneamente en solución cuando se alcanza la concentración micelar crítica (CMC) del tensioactivo . Las moléculas de surfactante son anfifílicas: consisten en una cabeza hidrofílica cargada y una cola hidrofóbica, por lo que en una solución acuosa tienden a formar una estructura esférica con cabezas hidrofílicas en la superficie y colas hidrofóbicas en el interior. Las micelas así obtenidas son estructuras dinámicas que se desensamblan y reensamblan constantemente, para que puedan interactuar con los componentes hidrofóbicos neutros de la muestra, reteniéndolos en el capilar. Como surfactante, las sustancias con una cabeza cargada negativamente se usan con mayor frecuencia: dodecilsulfato de sodio (DSDS, SDS en inglés), tetradecilsulfato de sodio (STS en inglés) y otros. Surfactantes cargados positivamente: el bromuro de cetiltrimetilamonio (ing. CTAB) también se usa a veces en MEKC.
La solución tampón y las micelas se mueven dentro del capilar bajo la acción de un campo eléctrico. Al igual que con la electroforesis capilar, el movimiento del tampón y los componentes de la muestra está impulsado por dos fenómenos: movilidad electroforética (solo para moléculas cargadas) y flujo electroosmótico (para todas las moléculas). Las micelas SDS cargadas negativamente se mueven hacia el ánodo bajo la acción de un campo eléctrico, pero un flujo electroosmótico más pronunciado las arrastra hacia el cátodo. Así, tanto la solución tampón como las micelas se mueven hacia el cátodo, aunque las micelas se mueven mucho más lentamente que la solución. Cuanto más tiempo pasa el componente de la muestra en interacción con las micelas, más tarde abandona el capilar. La separación de los componentes de la muestra depende de cuánto tiempo pasa cada componente en la solución tampón y cuánto tiempo interactúa con las micelas. Este mecanismo es similar a la cromatografía de partición, donde se usa una fase pseudoestacionaria, micelas, en lugar de una fase estacionaria.
Las micelas que tienen una carga en su superficie pueden atraer componentes de muestra con carga opuesta, reteniéndolos en el capilar. Entonces, las micelas de SDS, que tienen una carga negativa en la superficie, retendrán los cationes . Por eso los cationes saldrán del capilar más tarde que todos los demás componentes de la muestra. La separación de cationes también depende de su relación carga/masa. Es decir, los cationes con una masa mayor saldrán del capilar más tarde que los cationes con una masa menor.
Los componentes de la muestra cargados negativamente, por el contrario, serán repelidos de las micelas cargadas negativamente y de la pared capilar cargada negativamente, lo que significa que saldrán primero del capilar. La separación de aniones también tiene lugar teniendo en cuenta su peso molecular . Cuanto menor sea la masa del anión, más rápido saldrá del capilar.
Los componentes neutros de la muestra interactúan con los núcleos hidrofóbicos de las micelas, y esta interacción será directamente proporcional al grado de hidrofobicidad del componente de la muestra. Cuanto más hidrófoba sea una molécula neutra, más permanecerá en el capilar y más tarde lo abandonará. El peso de los componentes hidrofóbicos neutros no juega un papel en la separación de MEKC.
Así, el orden de los componentes de la muestra en el gráfico será el siguiente: 1) aniones de bajo peso molecular 2) aniones de alto peso molecular 3) moléculas neutras altamente hidrofóbicas 4) moléculas neutras menos hidrofóbicas 5) cationes de menor masa 5) cationes con un mayor masa [1] .
MEKC se utiliza en química analítica para separar componentes de muestras neutras en el análisis de mezclas de moléculas neutras y cargadas. Ampliamente utilizado para detectar drogas en fluidos biológicos (sangre, plasma). Utilizado en la industria farmacéutica.