Conceptos principales
•ABSORCIÓN
Es la retención de una especie química por parte de una masa y depende de la tendencia que tiene a formar mezclas o a reaccionar químicamente con la misma.
•ADSORBENTE
Fase estacionaria en la cromatografía de adso rción y de reparto.
•ADSORCIÓN
Es la retención de una especie química en los sitios activos de la superficie de un sóli do, quedando limitado el fenómeno a la superficie que separa las fases.
•DISOLVENTE O REVELADOR
Hacer referencia a cualquier fase móvil.
•ELUCIÓN
Proceso de extraer un soluto de la fase estacionaria.
•ELUYENTE
La fase móvil una vez que se extrae de la columna.
•FASE ESTACIONARIA
Material que permanece dentro de la columna cromatográfica durante la cromatografía y que retiene algún componente de la muestra, posee una gran área superficial y puede ser
un sólido o un líqui do dispuesto sobre un sól ido que actúa como soporte.
•FASE MÓVIL
Es un fluido que puede ser líquido, gas o fluido supercrítico que se usa como portador de la mezcla y que se hace pasar a través de la columna cromatográfica y la fase estacionaria.
•REVELADO
Proceso de separar un soluto de la muestra por medio de cromatografía.
•SORBENTE
Hace referencia a cualquier fase estacionaria.
Técnicas cromatográficas
La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas. Tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de
retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla. Permitiendo así identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.
Clasificación
Por la naturaleza de sus fases
Cromatografía de gases
TIPOS DE
CROMATOGRAFÍA
DE GASES
CROMATOGRAFÍA GAS-LÍQUIDO
En ella la fase estacionaria es un líquido inmovilizado sobre la superficie de un relleno sólido inerte o sobre las paredes de un tubo capilar.
CROMATOGRAFÍA GAS-SÓLIDO
En la cual, la fase estacionaria es sólida y la retención de los analitos se produce por adsorción.
EQUIPO:
CROMATOGRAFO DE GASES
En un cromatógrafo de gases la mezcla de solutos a separar, una vez
volatilizada, se hace pasar a través de una columna, que contiene la fase
estacionaria, con ayuda de una fase móvil gaseosa (gas portador).
PARTES DEL EQUIPO
1. Sistema de suministro de gas portador.
2. Sistema de inyección de la muestra.
3. Columna y fase estacionaria.
4. Sistema de detección.
5. Sistema de registro y tratamiento de datos.
APLICACIONES
a) El análisis de drogas y fármacos en fl uidos biológicos como la saliva, la sangre, la orina.
b) Seguir la transformación de las sustancias responsables de la transmisión neurológica.
c) Determinar la presencia de contaminantes en el medio ambiente.
d) Descifrar la composición de los combustibles fósiles.
e) Realizar el control de calidad de los productos químicos y farmacéuticos manufacturados.
Cromatografía de líquidos
TIPOS DE
CROMATOGRAFÍA DE
LÍQUIDOS
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS DE ALTA RESOLUCIÓN (HPLC)
Es una técnica de análisis químico ampliamente utilizada, la cual permite
separar físicamente y cuantitativamente los distintos componentes de
una solución por la absorción selectiva de los constituyentes de una
mezcla.
REGLAS BÁSICAS
1. Fase móvil y estacionaria han de ser de polaridad opuesta.
2. Todos los solutos han de ser solubles en la fase móvil (polaridad similar).
3. Todo soluto que entra en la columna ha de salir de ella (propagación).
4. Y, a ser posible, con l os distintos solutos separados (migración diferencial).
CROMATOGRAFÍA LÍQUIDO-LÍQUIDO
En la cual, la fase móvil es un líquido que fluye a través de una columna que contiene a la fase fija.
CROMATOGRAFÍA LÍQUIDO-SÓLIDO
En ella la fase móvil es un disolvente o mezcla de disolventes y la fase estacionaria un sólido que interactúa con las sustancias que se desea separar.
EQUIPO:
CROMATÓGRAFO DE LÍQUIDOS
Equipo que permite separar las diversas sustancias que están presentes en una
muestra. Esta separación permite identificarlas y cuantificarlas con un solo
análisis.
PARTES DEL EQUIPO
El equipo dispone de:
1. Detector de índices de refracción.
2. Detector de fluorescencia.
3. Detector de ultravioleta y visible.
APLICACIONES
a) Separación y purificación de metabolitos.
b) Separación y purificación de los metabolitos de las drogas procedentes de distintas muestras.
c) Purificación y separación de enantiómeros.
d) Purificación de compuestos naturales.
e) Purificación y caracterización de enzimas y proteínas.
Atendiendo al proceso químico-físico que va a
protagonizar el proceso de separación
CROMATOGRAFÍA DE ADSORCIÓN (L ÍQUIDO -
SÓLIDO O CRO MAT OGR AFÍA DE FASES
NORMALES)
Se basa principalmente en las diferencias en la afinidad
relativa de los compuestos por el sólido utilizado como fase
estacionaria. Las separaciones obtenidas se determinan por
interacciones polares, siendo la fase estacionaria más polar
que la fase móvil.
APLICACIONES
a) Adecuada para el análisis de moléculas no ionizantes, insolubles en agua y relativamente
simples.
b) Se utiliza en la separación de la vitamina D3 y sus metabolitos las vitaminas A, D y E, muchas
drogas de, antidepresivos tricíclicos, bloqueadores beta y los PTH aminoácidos.
c) Los aceites naturales y los extractos de esencias se analizan fácilmente y los pigmentos menos
polares de las plantas, tales como los carotenoides y las porfirinas.
CROMATOGRAFÍA DE R EPART O (O LÍQUID O -
LÍQUIDO)
Se basa en las características de solubilidad relativa de los
solutos entre la fase móvil y una fase estacionaria de un
líquido no polar. La fase líquida se impregna a un soporte
inerte de sílice.
APLICACIONES
a) Separación de sustancias estrechamente relacionadas.
b) Resolución de los numerosos aminoácidos formados en la hidrólisis de una proteína, la
separación y análisis de alcoholes alifáticos y la separación de derivados de azucares.
CROMATOGRAFÍA DE INTERCAMBIO IÓNICO.
Se basa en la afinidad de los iones en solución por los sitios
de polaridad opuesta que se encuentran en la fase
estacionaria.
APLICACIONES DE INTERCAMBIO CATIÓNICO
Los cationes inorgánicos se pueden determinar en alimentos, tales como los alimentos dietéticos bajos en
sodio, y en muestras de orina.
APLICACIONES DE INTERCAMBIO ANIÓNICO
Se pueden separar los ácidos HCN, carbónico, silícico y bórico de los ácidos fosfórico, sulfúrico y
clorhídrico, y los metales que forman complejos cloruro y floruro.
CROMATOGRAFÍA DE G EL O EXCLUSIÓN.
Se basa en la habilidad de materiales de porosidad
controlada para separar los componentes de una mezcla de
acuerdo al tamaño y forma de las moléculas.
APLICACIONES
a) Este técnica se emplea en la separación de proteínas de alimentos.
b) Determinación de glucosa y fructosa .
c) Separación de compuestos de alto peso molecular; proteínas y polímeros, ácidos grasos, azucares.
d) Cambios de buffers, después de cromatografías de intercambio iónico.
e) Eliminación de fenol de las preparaciones de ácidos nucléicos; eliminación de compuestos de bajo
peso molecular marcados.
Con base en la naturaleza del soporte en el que se aloja la fase
estacionaria
CROMATOGRAFÍA
PLANA
Se realiza sobre papel u
otro material sólido. Suele
llamarse así porque la fase
estacionaria recubre un
soporte plano y rígido.
TIPOS DE
CROMATOGRAFÍA
PLANA
CROMATOGRAFÍA EN PAPEL
En este caso, el soporte y fase estacionaria es papel. Es un tipo de cromatografía de partición en la cual la
fase estaci onaria es una capa de agua adsorbida en una hoja de papel
CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA (TLC)
Para la cromatografía en capa fina, la fase estacionaria es una capa de partículas de unos milímetros de
espesor, fijadas sobre un soporte sólido generalmente de aluminio, plástico o vidrio. Después de aplicar el
analito cerca de la parte inferior de la placa seca, el disolvente empieza a producir la separación.
APLICACIONES
a) Se utiliza para separar e identificar los componentes de pequeñas muestras de substancias inorgánicas, orgánicas y bioquímicas.
b) Se usa en determinadas aplicaciones con una finalidad didáctica, también para la separación de muestras clínicas y bioquímicas.
c) Aplicaciones analíticas generales por su gran sencillez y bajo costo.
PROCEDIMIENTO A SEGUIR
1. Preparación del soporte y fase estacionaria
2. Aplicación de la muestra; Secado.
3. Desarrollo de la cromatografía.
4. Secado de la placa.
5. Revelado y cuantificación en su caso.
CROMATOGRAFÍA EN
COLUMNA
Todas las cromatografías
denominadas en columna se
caracterizan por tener una fase
estacionaria que se encuentra
dentro de una columna de
vidrio de 5a30 mm de
diámetro por la que se hace
pasar una fase móvil líquida o
gaseosa que estará en
permanente movimiento.
TIPOS DE
CROMATOGRAFÍA
EN COLUMNA
CROMATOGRAFÍA DE PARTICIÓN
En ella, la fase estacionaria es un líquido soportado en un sólido inerte. Otra vez, la fase móvil puede ser
un líquido (cromatografía de partición líquido-líquido) o un gas (cromatografía de partición gas-líquido).
CROMATOGRAFÍA DE FASE REVERSA
En esta técnica una mezcla de agua/solvente orgánico es comúnmente usada como fase móvil, y un
sólido de área de superficie altamente no polar es empleado como fase estacionaria.
APLICACIONES
INFORMACIÓN CUALITATIVA
Es usada para identificar los distintos compuestos de la mezcla.
INFORMACIÓN CUANTITATIVA
Es usada para poder obtener la cantidad y composición de las sustancias separadas.
PROCEDIMIENTO A SEGUIR
1. Preparación del soporte y fase estaci onaria; Equilibrado de la columna.
2. Aplicación de la muestra.
3. Elución:
a. Lavado de componentes no retenidos.
b. Liberación, desplazamiento o elución propiamente dicha de los componentes retenidos.
4. Recolección de fracciones o análisis del efluente en continuo.
5. Análisis, cuantificación o revelado.
6. Regeneración de la fase estacionaria.
Normas en que se aplica
oProyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-016-ZOO-1994,” Determinación de sulfonamidas en hígado y músculo de bovinos, equinos, porcinos y ovinos por cromatografía
capa fina-densitometría.”
oNorma Oficial Mexicana NOM-058-STPS-1993 “Determinación de fenol en aire; Método de cromatografía de gases.”
oNorma Oficial Mexicana NOM-021-ZOO-1995, “Análisis de residuos de plaguicidas organoclorados y bifenilos policlorados en grasa de bovinos, equinos, porcinos, ovinos y
aves por cromatografía de gases.”
oNorma Oficial Mexicana NOM-119-SSA1-1994,“Determinación de colorantes orgánicos naturales. Especificaciones sanitarias; cromatografía en columna.”
oNorma Oficial Mexicana NOM-038-SSA1-1993,“Determinación de colorantes orgánicos sinteticos. Especificaciones sanitarias generales; cromatografía en capa fina.”
oNorma Mexicana NMX-AA-146-SCFI-2008 “Determinación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) por cromatografía de gases/espectrometría de masas o
cromatografía de líquidos de alta resolución con detectores de fluorescencia y ul travioleta visible (UV-VIS).”
oNorma Mexicana NMX-AA-105-SCFI-2014 “Determinación de hidrocarburos fracción ligera por cromatografía de gases con detectores de ionización de flama o
espectrometría de masas.”(Cancela a la NMX-AA-105-SCFI-2008).
oNMX-F-017-SCFI-2011,“Determinación de la composición de acidos grasos por cromatografía de gases en columna empacada.”(Cancela a la NMX-F-017-SCFI-2005).”
oNMX-AA-141-SCFI-2014, “Determinación de Benceno, Tolueno, Etilbenceno y Xilenos (BTEX) por cromatografía de gases con detectores de espectrometría de masas y
fotoionización método de prueba.”(Cancela a la NMX-AA-141-SCFI-2007).
oNorma Mexicana NMX-F-490-1987,“Determinación de la composición de ácidos grasos a partir de c6 por cromatografía de gases en aceites y grasas.”
Bibliografía
Química Analítica. Skoog, West, Holler y Crouch. 7ª Ed.Mc Graw Hill, 2001
Universidad Nacional Autónoma de México, (2007)Química analítica instrumental II. Técnicas cromatográficas. Recuperado de:
https://campusvirtual.uptlax.edu.mx/pluginfile.php/93601/mod_resource/content/1/M.Cromatogrficos.pdf
Soberón, J., Sampietro, D., (s.f.) Cromatografía; conceptos y aplicaciones. Recuperado de:https://campusvirtual.uptlax.edu.mx/pluginfile.php/93603/mod_resource/content/1/Cromatografia-
conceptos%20y%20aplicaciones.pdf
Universidad Tecnológica de Puebla, (2014)Tipos de cromatografía. Recuperado de:https://blog.utp.edu.co/docenciaedwin/files/2014/09/TIPOS-CROMATOGRAF%C3%8DA.pdf
Universidad de Alcalá, (s.f.) Cromatografía. Recuperado de:http://biomodel.uah.es/tecnicas/crom/inicio.htm
JOSELYN MATAMOROS TOLTECA 3D