UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN ALIMENTOS CARRERA DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA ANALITICA II NOMBRE: Saul Villacis FECHA: 16 de Enero del 2019 TEMA: CROMATOGRAFÍA 1. ¿Cuáles son los principales tipos de cromatografía? Cromatografía plana Se realiza sobre papel u otro material sólido. Suele llamarse “en capa fina” o “en capa delgada” porque la fase estacionaria recubre un soporte plano y rígido. Cromatografía ascendente en capa fina: colocación de una muestra (con 3 componentes), desarrollo de la cromatografía y revelado del cromatograma. Cromatografía en columna F.M. líquida, F.E. sólida: columnas de varios mm de diámetro y varios cm de longitud. F.M. gas, F.E. sólida: columnas de unos 5 mm de diámetro y 1-20 m de longitud. F.M. gas, F.E. líquida: columnas “capilares”, con menor diámetro y 30-100 m (incluso más) de longitud. Cromatografía de intercambio iónico La separación en la cromatografía de intercambio iónico depende la adsorción reversible de moléculas de soluto cargadas, a una resina con grupos iónicos de carga opuesta. El mecanismo de separación se basa en un equilibrio de intercambio iónico. Muchos de los experimentos de intercambio iónico se llevan a cabo en cinco etapas. Cromatografía de alta resolución (HPLC) El proceso cromatográfico puede ser considerado como: un conjunto de fuerzas que compiten de manera selectiva por un compuesto (analito o soluto) para, por una parte, fijarlo al relleno de la columna o fase estacionaria, o llevarlo disuelto en los líquidos que fluyen a través de la columna o fase móvil. Los distintos tipos de fuerzas entre fase estacionaria y solutos definen los distintos tipos de cromatografía.
2. Principales tipos de fase móvil La fase móvil: que fluye a través de una fase estacionaria, arrastrando con ella a los compuestos de la mezcla.
Cromatografía de Líquidos (fase móvil líquida) Fase estacionaria sólida: se trata de sólidos finamente divididos (con gran superficie específica). -Cromatografía de adsorción: la fase estacionaria sólida retiene a los solutos por un doble efecto de adsorción física y química. Las interacciones implicadas son del tipo de fuerzas de van der Waals. - Cromatografía de cambio iónico: el sólido retiene a los solutos gracias a atracciones electrostáticas. La fase estacionaria sólida lleva en la superficie cargas electrostáticas fijas, que retienen contraiones móviles que pueden intercambiarse por iones de la fase móvil. - Cromatografía de exclusión: la fase estacionaria es un material poroso, que retiene a las moléculas en función de su tamaño. en ocasiones se denomina también cromatografía de filtración sobre geles o de permeabilidad en geles (GPC) Cromatografía de gases (fase móvil gaseosa) - Cromatografía de adsorción (o cromatografía gas-sólido) la fase estacionaria es un sólido finamente dividido, que retiene a los solutos por adsorción - Cromatografía de partición o reparto la fase estacionaria es un líquido retenido por impregnación o por enlace sobre un sólido inerte. Se basa en equilibrios de distribución
3. Principales tipos de fase estacionaria La fase estacionaria: en la cual están retenidos los componentes de la muestra, y a través de la cual fluye la fase móvil arrastrando a los mismos Fase estacionaria líquida: - Cromatografía de reparto: la fase estacionaria es un líquido inmovilizado sobre un material inerte sólido que sólo actúa de soporte. - Cromatografía de afinidad o de fases enlazadas: la fase estacionaria es generalmente un polímero de tipo líquido inmovilizado sobre un sólido inerte por enlaces covalentes. En ambos casos la separación se debe a equilibrios de distribución de los solutos entre las fases móvil y estacionaria controlados por la diferente solubilidad de los mismos en las distintas fases
4. ¿Cuál es el principio de la cromatografía iónica? depende la adsorción reversible de moléculas de soluto cargadas, a una resina con grupos iónicos de carga opuesta. El mecanismo de separación se basa en un equilibrio de intercambio iónico. Muchos de los experimentos de intercambio iónico se llevan a cabo en cinco etapas (TIPOS DE CROMATOGRAFÍA, 2014). Un intercambiador iónico consiste de una matriz sólida insoluble a la cual se unen de forma covalente grupos cargados. Los grupos cargados se asocian a contra-iones móviles. Estos contra-iones pueden intercambiarse reversiblemente a otros iones de la misma carga sin alterar la matriz
5. Principales tipos de aplicaciones La HPLC permite muy buenas separaciones e identificaciones de sustancias o grupos de sustancias en un tiempo corto, tanto cualitativa como cuantitativamente. Como condición, es imprescindible que la muestra sea soluble en un disolvente, al ser la fase móvil un líquido. Es especialmente adecuada para compuestos poco volátiles, termolábiles e iónicos. Algunas aplicaciones incluyen sustancias tan diversas como aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, hidrocarburos, carbohidratos, fármacos, terpenos, plaguicidas, antibióticos, esteroides, especies organometálicas y una gran variedad de sustancias inorgánicas - Detección y cuantificación de cafeína y teobromina que son alcaloides muy importantes en el café, té y el cacao, especialmente por su acción estimulante. El contenido de estos compuestos se utiliza para evaluar su calidad. (Detección UV) - Determinación de azúcares. La analítica de carbohidratos no resulta fácil pues presenta acumulación de grupos funcionales iguales, los grupos hidroxilo, y además posee gran número de esteroisómeros. Tras una dilución los azúcares se separan cromatográficamente por medio de HPLC en una fase amínica. (Detección IR) - Determinación cuantitativa de polisacáridos como el almidón, las dextrinas, los dextranos, el glucógeno, la inulina, la celulosa, las hemicelulosas, las pectinas, así como sustancias mucilaginosas de algas marinas y las gomas vegetales. - Detección de ciclomato en jugos de fruta. - Separación de ésteres de ácidos grasos por fase inversa y con argentización de columnas (Silicato de Al con Ag). - Separación de Triglicéridos por la longitud de la cadena y el grado de insaturación por fase inversa y detector de dispersión luminosa, para el estudio de aceites y grasas adulteradas. - Determinación del contenido de Vit A y sus precursores ( y β caroteno) en margarina y aceites de hígado por fase inversa. - Determinación del contenido en Vit D en leche en polvo y cereales por fase normal
6. Partes de la cromatografía de gases
Con fase móvil gaseosa.
Cromatografía gas-líquido siendo esta última la que se utiliza más ampliamente, y que se puede llamar simplemente cromatografía de gases (GC), como fase estacionaria moléculas de líquido inmovilizadas sobre la superficie de un sólido inerte
Cromatografía gas-sólido En la GSC la fase estacionaria es sólida y la retención de los analitos en ella se produce mediante el proceso de adsorción. Precisamente este proceso de adsorción, que no es lineal, es el que ha provocado que este tipo de cromatografía tenga aplicación limitada, ya que la retención del analito sobre la superficie es semipermanente y se obtienen picos de elución con colas. Su única aplicación es la separación de especies gaseosas de bajo peso molecular
7. Partes de la cromatografía liquida La cromatografía líquida de alta eficacia o HPLC (High Performance Liquid Chromatography) es el método más sofisticado y moderno de la cromatografía líquida, que utiliza partículas de fase estacionaria para el interior de la columna con diámetros muy pequeños para aumentar la eficiencia, en torno a 3-10 µm. Así, se ha conseguido reducir el tamaño de la columna a 10-30 cm de largo y 4-10 mm de diámetro en la HPLC, y el tiempo necesario para la separación Cromatografía líquida (LC)
Cromatografía líquido - líquido Cromatografía sólida – líquido
8. Diferencias entre cromatografía de gases y liquida y ¿Cuál de estas es la mejor?
Cromatografía líquida
Cromatografía de gas
La fase movible es un líquido
La fase movible es un gas
La separación se basa en la acción recíproca del soluto con el ambiente de la cromatografía
La separación se basa sobre todo en los puntos de ebullición de las moléculas del soluto
Puede ser realizado en una hoja o una columna
Puede ser realizado solamente en una columna
Puede ser utilizado para separar cualquier composición soluble, e.g aminoácidos, proteínas, drogas, ácidos nucléicos, lípidos, antioxidantes, hidratos de carbono, y polímeros naturales y artificiales
Puede ser aplicado en la separación de composiciones volátiles y de mezclas gaseosas
Realizado generalmente en las composiciones tan sensibles al calor de la temperatura ambiente puede ser analizado con seguridad usando la técnica
Realizado en substancias inestables más altas de las temperaturas pudo conseguir tan térmicamente desnaturalizado
Bibliografía Tema 1 Introducción a las separaciones analíticas. (s. f.). Recuperado de http://personal.us.es/juanluis/juanluis/QAA_files/Tema1Apple.pdf QUIMICA ANALÍTICA CUANTITATIVA SEMINARIO: "SEPARACIONES" (s. f.). Recuperado de http://exa.unne.edu.ar/quimica/quimica.analitica/qa_arch_matdid/arch_teoria/Temas CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE CROMATOGRAFÍA. (s. f.). Recuperado de http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatografia/principio s_de_ QUIMICA ANALÍTICA CUANTITATIVA SEMINARIO: "SEPARACIONES" (s. f.). Recuperado de
http://exa.unne.edu.ar/quimica/quimica.analitica/qa_arch_matdid/arch_teoria/Temas teoricos/Pretratamientos/Seminario Separaciones.pdf cromatografia.pdf