Técnicas Cromatográficas - UNAM
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Universidad Nacional Autónoma de México<br />
Facultad de Química<br />
Química Analítica Instrumental II<br />
<strong>Técnicas</strong> <strong>Cromatográficas</strong><br />
Diciembre de 2007
Capítulo 1.<br />
Introducción a los métodos de separación<br />
Introducción a los métodos de separación<br />
1.1 Introducción a la cromatografía<br />
En 1906, el botánico Ruso M. Tswett realizó un experimento que condujo al descubrimiento de lo<br />
que hoy conocemos como cromatografía. Colocó un extracto de pigmentos vegetales en la parte<br />
superior de una columna de vidrio rellena de carbonato de calcio (CaCO3). Al agregar éter, observó que la<br />
mezcla original se separaba en diversas bandas coloridas que descendían a través de la columna a<br />
diferentes velocidades.<br />
Un rasgo característico de la cromatografía es la presencia de dos fases; dispuestas de tal manera<br />
que mientras una permanece estacionaria dentro del sistema (fase estacionaria), la otra se desplaza a lo<br />
largo de él (fase móvil). La clave de la separación en cromatografía es que la velocidad con la que se<br />
mueve cada sustancia depende de su afinidad relativa por ambas fases (equilibrio de distribución). En el<br />
experimento de Tswett, la separación de los pigmentos vegetales se logró gracias a que cada uno de<br />
ellos tenía una afinidad diferente por las fases. En general, los componentes más afines a la fase<br />
estacionaria avanzan lentamente (más retenidos) mientras que los más afines a la fase móvil (menos<br />
retenidos) se mueven con mayor rapidez. Por consecuencia, el medio cromatográfico (columna, placa o<br />
papel) funciona como un controlador de la velocidad de cada sustancia que constituye la mezcla,<br />
logrando así su separación y mediante el uso de un detector, su caracterización química.<br />
Aunque los principios fundamentales son los mismos, se acostumbra clasificar los métodos<br />
cromatográficos según el estado físico de la fase móvil:<br />
Cromatografía líquida. La fase móvil es un disolvente o mezcla de disolventes y la fase estacionaria un<br />
sólido que interactúa con las sustancias que se desea separar (cromatografía líquido-sólido), o bien un<br />
líquido inmiscible con la fase móvil, depositado en la superficie de un sólido (cromatografía líquido-<br />
líquido). Esta forma de cromatografía puede realizarse con diferentes arreglos experimentales: en<br />
columna, en capa delgada o en papel. En el primer caso, la fase estacionaria se encuentra rellenando un<br />
tubo; en el segundo, se dispersa sobre una lámina de vidrio o aluminio formando un lecho de espesor<br />
uniforme; en la cromatografía en papel, la fase estacionaria es la solución acuosa contenida en el interior<br />
de las celdas formadas por las fibras de la celulosa, y es por tanto una forma de cromatografía líquido-<br />
líquido.<br />
Capítulo 1 1
Introducción a los métodos de separación<br />
Cromatografía de gases. En este caso la fase móvil es un gas inerte (helio o nitrógeno) y la fase<br />
estacionaria es un sólido (cromatografía gas-sólido) o un líquido “sostenido” por un sólido inerte<br />
(cromatografía gas-líquido). Este tipo de cromatografía siempre es en columna, ya que es la única<br />
manera de que la fase móvil gaseosa se mantenga fluyendo, confinada dentro del sistema. La columna<br />
puede estar rellena con la fase estacionaria, en forma semejante a la cromatografía líquida, o bien la fase<br />
estacionaria puede depositarse sobre las paredes de un tubo muy delgado (0.25mm de diámetro) y largo<br />
(hasta 100m). Este tipo de columnas se conocen como columnas capilares y proporcionan la mayor<br />
capacidad de separación. De acuerdo con el mecanismo de retención, la cromatografía se puede<br />
clasificar en los siguientes tipos:<br />
adsorción (normal, de fase reversa)<br />
partición líquido-líquido<br />
intercambio iónico<br />
permeación sobre gel<br />
de afinidad<br />
Las áreas de aplicación son muy diversas y abarcan prácticamente todas las actividades en las que<br />
interviene la química, por ejemplo: se emplea en:<br />
El análisis de drogas y fármacos en fluidos biológicos como la saliva, la sangre, la orina;<br />
Seguir la transformación de las sustancias responsables de la transmisión neurológica;<br />
Determinar la presencia de contaminantes en el medio ambiente;<br />
Descifrar la composición de los combustibles fósiles;<br />
Realizar el control de calidad de los productos químicos y farmacéuticos manufacturados; en fin, la lista<br />
de ejemplos es interminable.<br />
1.2 Cromatografía en papel<br />
La cromatografía en papel es un proceso muy utilizado en los laboratorios para realizar análisis<br />
cualitativos ya que pese a no ser una técnica potente no requiere de ningún tipo de equipamiento. La<br />
fase estacionaria está constituida simplemente por una tira de papel de filtro. La muestra se deposita en<br />
un extremo colocando pequeñas gotas de la disolución y evaporando el disolvente. Luego el disolvente<br />
empleado como fase móvil se hace ascender por capilaridad. La separación se realiza en función de la<br />
afinidad de los solutos con las dos fases, las más solubles en agua se quedarán cerca del punto donde se<br />
aplicó la muestra, y las menos solubles en agua y más solubles en el disolvente llegarán más lejos. Las<br />
sustancias separadas se identifican mediante diversos procedimientos físicos o químicos<br />
Capítulo 1 2
Introducción a los métodos de separación<br />
aplicar la capa de adsorbente, y una cámara en la que se desarrollen las placas cubiertas. Es preciso<br />
también poder guardar con facilidad las placas preparadas y una estufa para activarlas.<br />
La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste en un sólido. La fase estacionaria será un<br />
componente polar y el eluyente será por lo general menos polar que la fase estacionaria, de forma que<br />
los componentes que se desplacen con mayor velocidad serán los menos polares.<br />
Polaridad de los compuestos orgánicos en orden creciente:<br />
hidrocarburos < olefinas < flúor < cloro < nitro < aldehído<br />
aldehído < ester < alcohol < cetonas < aminas < ácidos < amidas<br />
La cromatografía en capa fina presenta una serie de ventajas frente a otros métodos<br />
cromatográficos (en columna, en papel, en fase gaseosa) ya que el utillaje que precisa es más simple. El<br />
tiempo que se necesita para conseguir las separaciones es mucho menor y la separación es<br />
generalmente mejor. Pueden usarse reveladores corrosivos, que sobre papel destruirían el<br />
cromatograma. El método es simple y los resultados son fácilmente reproducibles, lo que hace que sea<br />
un método adecuado para fines analíticos.<br />
Al realizar la elección del adsorbente se debe tener en cuenta el tamaño de las partículas del<br />
adsorbente, cuanto más finamente dividido esté mayor será su adhesión al soporte, aunque también se<br />
le puede añadir un adherente.<br />
En la elección del eluyente influyen varios factores:<br />
Precio.<br />
Pureza.<br />
No utilizar mezclas de eluyentes<br />
(reproducibilidad).<br />
No utilizar compuestos muy volátiles.<br />
Evitar que contengan trazas de metales<br />
(catalizadores).<br />
La elección del eluyente se realiza de forma empírica. Hay que estudiar la polaridad del componente y<br />
probar con eluyentes cada vez menos polares.<br />
Capítulo 1 4
Introducción a los métodos de separación<br />
Generalmente se utiliza como reactivo revelador yodo, el cual forma complejos coloreados con<br />
los componentes orgánicos (con tonos amarillo-marrón), pero las manchas desaparecen con el tiempo<br />
con lo que es conveniente señalar las manchas aparecidas.<br />
Otro reactivo revelador bastante utilizado es el ácido sulfúrico, que reacciona con los<br />
componentes orgánicos produciendo manchas negras. Sin embargo debe tenerse en cuenta que el<br />
tamaño de las manchas no está relacionado con la cantidad de componente separado.<br />
1.4 Cromatografía de permeación en gel<br />
La cromatografía de permeación en gel, también conocida como cromatografía de exclusión es<br />
una variante de la CLAE que consiste en una columna cromatográfica empacada de tal manera que las<br />
partículas de dicho empacamiento tienen diferentes tamaños de poros o de redes de poros con el fin de<br />
que las moléculas de soluto sean retenidas o excluidas basándose en su forma y tamaño y no en el peso<br />
molecular.<br />
Bajo este entendido, las moléculas de mayor tamaño no caben dentro de los poros y son<br />
arrastrados alrededor de la fase estacionaria, por lo que son excluidas y eluyen en el volumen de “cama<br />
de vacío” de la fase móvil. Por el contrario, las partículas de menor tamaño eluyen hasta el final porque<br />
tiene más espacio de columna que recorrer debido a un fenómeno de difusión hacía los poros que tienen<br />
accesibles. Las moléculas de tamaños intermedios tardan diferentes tiempos en eluir, debido a la<br />
cantidad de poros por los que puedan pasar.<br />
Empaquetamientos de columna. Existen distintos tipos de empacamientos columna. Entre ellos están<br />
los polímeros macromoleculares semirígidos, los entrecruzados, las sílices rígidas ó las de “poro<br />
controlado”. Los materiales semirígidos se hinchan ligeramente se debe tener cierto cuidado en su uso<br />
ya que se limitan a una presión de 300psi. Las cuentas de poliestireno parcialmente sulfonado que tienen<br />
un tamaño usual de 5µm, son buenas para usarse con sistemas acuosos mientras los no sulfonados son<br />
compatibles con sistemas no acosos.<br />
Capítulo 1 5
Introducción a los métodos de separación<br />
Otro tipo de empacamiento hidrofílico poroso es preparado mediante una polimerización por<br />
suspensión de metacrilato de 2-hidroxietilo con dimetacrilato de etileno. Estos empacamientos resisten<br />
presiones de hasta 3000psi y pueden ser usados con sistemas acuosos y una amplia gama de disolventes<br />
orgánicos polares.<br />
Disolventes. La cromatografía de exclusión requiere un solo disolvente durante el análisis en el cual se<br />
pueda disolver la muestra. El único inconveniente que pude presentarse con los disolventes es la<br />
relación de viscosidades. Cuando la viscosidad de la muestra inyectada difiere mucho con la viscosidad<br />
de la fase móvil se pueden dar, una distorsión en los picos cromatográficos y cambios anómalos en los<br />
tiempos de retención.<br />
1.5 Cromatografía de exclusión de iones<br />
Una variante de la cromatografía de permeación en gel o cromatografía de exclusión, es cuando<br />
se realiza para la exclusión de iones. Mediante esta modificación, se tienen separaciones que dependen<br />
de factores como tamaño de partícula de la resina, forma iónica e incluso distribución de isómeros. Esto<br />
permite separar especies que de otra forma eluirían al mismo tiempo. Las separaciones se llevan a cabo<br />
en resinas de intercambio con base en poliestireno de alta capacidad como eluyentes, ácidos minerales<br />
diluidos.<br />
Mucho del trabajo en la industria de alimentos y bebidas (vino, cerveza, jugo de frutas, etc.) o de<br />
muestras fisiológicas en donde la mayoría de los ácidos del ciclo de Krebs están presentes, puede ser<br />
hecho fácilmente mediante el uso de una columna de exclusión aniónica. El uso de las columnas de<br />
exclusión aniónica, en su modalidad con iones de calcio, se extiende a la separación de oligosacáridos<br />
usando agua como eluyente a una temperatura de 90ºC, aplicando también la separación por exclusión<br />
estérica.<br />
1.6 Cromatografía de intercambio iónico<br />
La cromatografía de intercambio iónico se lleva a cabo con empaques de columna que tiene<br />
grupos funcionales cargados unidos a una matriz polimérica. Los grupos funcionales enlazados<br />
permanentemente y asociados con contraiones de carga opuesta. El mecanismo de retención más<br />
común es el intercambio simple de los iones de la muestra y de la fase móvil con el grupo cargado de la<br />
fase estacionaria.<br />
En el caso de empaques cargados negativamente sirven para intercambiar especies catiónicas.<br />
Los más comunes son los sulfónicos, los cuales son fuertemente ácidos y tiene las propiedades de los<br />
Capítulo 1 6
Introducción a los métodos de separación<br />
ácidos fuertes cuando está en la forma H. los empaques cargados positivamente se utilizan para el<br />
intercambio con especies aniónicas. Los más comunes son las aminas cuaternarias, las cuales son<br />
fuertemente básicas y en su forma OH presentan las propiedades de una base fuerte. Ambos grupos<br />
funcionales están totalmente disociados. Así, sus propiedades de intercambio son independientes del pH<br />
de la fase móvil.<br />
La cromatografía de intercambio iónico puede efectuarse con alguno de los varios tipos de<br />
empaques. El tipo pelicular consiste en un recubrimiento de resina, alrededor de 1-2m de espesor,<br />
sobre una cuenta de vidrio con diámetro de 30-40m. Las resinas superficialmente porosas se obtienen<br />
recubriendo cuentas de vidrio con un lecho delgado de microesferas de sílice en el que se impregna o<br />
enlaza un intercambiador de iones. Para ambos tipos de empaques la capacidad de intercambio es baja:<br />
0.01- 0.1 meq/g.<br />
El intercambiador puede también estar enlazado a macropartículas de sílice por medio de reacciones de<br />
sililación o polimerizado dentro de los poros de un gel suficientemente poroso.<br />
El proceso primario en la cromatografía de intercambio iónico involucra la adsorción/desorción de<br />
materiales iónicos cargados en la fase móvil con una fase estacionara permanentemente cargadas (de<br />
signo contrario). Ejemplo, una resina ionizada, inicialmente en forma H, en contacto con una solución<br />
que contiene iones K + , existe un equilibrio:<br />
resina, H + K + resina, K + + H +<br />
Las diferencias de retención están gobernadas esencialmente por las propiedades físicas de los iones<br />
solvatados. La fase de resina presenta preferencia por:<br />
1. El ion de carga mayor.<br />
2. El ion con menor radio solvatado.<br />
3. El ion que tenga mayor polarizabilidad.<br />
Aplicaciones de intercambio catiónico:<br />
Los cationes inorgánicos se pueden determinar en alimentos, tales como los alimentos dietéticos bajos<br />
en sodio, y en muestras de orina.<br />
Aplicaciones de intercambio aniónico:<br />
Se pueden separar los ácidos HCN, carbónico, silícico y bórico de los ácidos fosfórico, sulfúrico y<br />
clorhídrico. Los metales que forman complejos cloruro y floruro.<br />
Capítulo 1 7
Introducción a los métodos de separación<br />
1.7 Cromatografía de fluidos supercríticos<br />
La temperatura crítica de una sustancia es la temperatura por encima de la cual no puede existir<br />
en la fase líquida independientemente de la presión. La presión crítica es la presión de vapor de una<br />
sustancia a su temperatura crítica. Una sustancia a temperaturas y presiones por encima de su<br />
temperatura y de su presión crítica (punto crítico) se denomina fluido supercrítico.<br />
Los fluidos supercríticos tienen densidades, viscosidades y otras propiedades que son intermedias entre<br />
las características de esa sustancia en estado gaseoso y en estado líquido.<br />
Comparación de las propiedades de los fluidos supercríticos con las de gases y líquidos. (Los datos sólo<br />
indican el grado de magnitud).<br />
GAS FLUIDO SUPERCRÍTICO LÍQUIDO<br />
Densidad (g/cm 3 ) (0,6-2)*10 -3 0,2- 0,5 0,6- 2<br />
Coeficiente de difusión (cm 2 /s) (1-4) * 10 -1<br />
Viscosidad (g cm- 1 s- 1 ) (1-3)* 10 -4<br />
10 -3 – 10 -4<br />
(1-3) * 10 -4<br />
(0,2 – 2)* 10 -5<br />
(0,2- 3)* 10 -2<br />
Las propiedades seleccionadas son aquellas que son significativas para la cromatografía de gases,<br />
líquidos y fluidos supercríticos, así como la extracción de fluidos supercríticos. Una propiedad importante<br />
de los fluidos supercríticos, que está relacionada con sus densidades elevadas (de 0,2 a 0,5 g/cm 3 ), es su<br />
notable capacidad para disolver moléculas grandes no volátiles. Por ejemplo, el dióxido de carbono<br />
supercrítico disuelve fácilmente n- alcanos que poseen entre 5 y 30 átomos de carbono. Una segunda<br />
propiedad notable de los fluidos supercríticos es que los analitos disueltos en ellos pueden ser<br />
fácilmente recuperados por el procedimiento simple de permitir que las disoluciones se equilibren con la<br />
atmósfera a temperaturas relativamente bajas. Otra ventaja de los fluidos supercríticos es que son<br />
baratos, inocuos y no son sustancias tóxicas, por lo que se pueden dejar evaporar libremente en la<br />
atmósfera sin efectos ambientales dañinos.<br />
La cromatografía de fluidos supercríticos (SFC) es una modalidad híbrida entre la cromatografía<br />
de gases y de líquidos que combina algunas características de cada una de ellas. Esta técnica es una de<br />
los tres tipos importantes de cromatografía en columna, ésta permite la separación y determinación de<br />
compuestos que no son manipulados ni por la cromatografía de gases ni por la de líquidos: compuestos<br />
no volátiles o térmicamente lábiles para los que la cromatografía de gases es inaplicable y (2) los<br />
Capítulo 1 8
Introducción a los métodos de separación<br />
compuestos que tienen grupos funcionales que no son detectables por las técnicas espectroscópicas o<br />
electroquímicas empleadas en cromatografía de líquidos.<br />
Los equipos instrumentales para la cromatografía de fluidos supercríticos son bastante parecidos<br />
en lo referente a los componentes instrumentales a los equipos de HPLC. Existen, sin embargo, dos<br />
diferencias importantes: (1) Es necesario un horno, similar para mantener la columna termostatizada y<br />
además proporcionar un control preciso de la temperatura de la fase móvil; (2) un restrictor o un<br />
dispositivo de contrapresión, que se utiliza para mantener la presión en la columna en el nivel deseado y<br />
para convertir el eluyente, de fluido supercrítico en un gas, y arrastrarlo al detector.<br />
Las variaciones de presión en cromatografía de fluidos supercríticos tienen un efecto muy<br />
marcado sobre el factor retención o de capacidad, k’. Este efecto es una consecuencia del incremento de<br />
la densidad de la fase móvil a medida que aumenta la presión. Tal incremento de la densidad origina un<br />
aumento de la capacidad disolvente de la fase móvil, lo cual acorta los tiempos de elución. La mayoría de<br />
los perfiles de presión utilizados en cromatografía de fluidos supercríticos son: presión constante<br />
(isobárica) para un período de tiempo dado seguida de un aumento lineal o asintótico de la presión hasta<br />
alcanzar el valor de la presión final.<br />
Fases estacionarias. En SFC se emplean tanto las columnas abiertas como las columnas rellenas, aunque<br />
las primeras son las más empleadas. Las columnas abiertas son similares a las columnas de sílice fundida<br />
con recubrimientos internos de varios tipos de siloxanos enlazados y de enlaces cruzados. Las columnas<br />
tienen una longitud de 10 a 20 m y un diámetro interno de 0,05 a 0.10 mm. El espesor de la película varía<br />
entre 0.05 1 micrómetro.<br />
Fases móviles. La fase móvil más utilizada en SFC es el CO2. Es un disolvente excelente par un conjunto de<br />
moléculas orgánicas no polares. Además, es una sustancia transparente en el ultravioleta, es colora, no<br />
tóxica, fácilmente disponible y muy barata cuando se compara con otras fases móviles cromatográficas.<br />
La temperatura crítica del CO2 ES 31° C y su presión crítica 72,9 atmósferas, lo cual permite jugar con una<br />
banda amplia de temperaturas y presiones sin superar las condiciones de operación de un equipo de<br />
HPLC moderno. Sustancias como etano, butano, óxido nitroso, diclorodifluorometano, éter dietílico,<br />
amoníaco y tetrahidrofurano han sido utilizadas como fases móviles de cromatografía de fluidos<br />
supercríticos.<br />
Detectores. La principal ventaja de la SFC frente al HPLC es que se pueden utilizar como en la<br />
cromatografía de gases, detectores de ionización de llama. Este detector es de respuesta universal a<br />
compuestos orgánicos, de elevada sensibilidad. Los espectrómetros de masas también se pueden<br />
Capítulo 1 9
Introducción a los métodos de separación<br />
adaptar como detectores más fácilmente para SFC que para HPLC. Otros detectores utilizados son de<br />
absorción en el ultravioleta y en el infrarrojo, de emisión de fluorescencia, termoiónico y fotométrico de<br />
llama.<br />
La cromatografía de fluidos supercríticos se ha aplicado a la separación de un amplio conjunto de<br />
sustancias, entre los que se cuentan productos naturales, fármacos, alimentos, pesticidas y herbicidas,<br />
tensoactivos, polímeros, aditivos de polímeros, combustibles fósiles y explosivos y propelentes.<br />
1.8 Cromatografía de afinidad<br />
La cromatografía de afinidad separa las proteínas (analitos) en función de su especificidad de<br />
fijación de ligandos. Los ligandos de afinidad son moléculas poliméricas que sirven de soporte porque<br />
están unidas covalentemente sobre la columna cromatográfica o matriz inerte que debe de tener una<br />
estructura de poro abierta y estabilidad en condiciones de cambio de pH, detergentes y agentes<br />
disociantes, para así, retener y adsorber específicamente a las proteínas, la fase estacionaria es sólida.<br />
Estos ligandos se clasifican según su naturaleza química o su selectividad para la retención de analitos,<br />
esta última se clasifica en ligandos específicos (anticuerpos) y generales (como las lecitinas). Cuando las<br />
proteínas no específicas se han lavado a través de la columna, se eluye la proteína ligada con solución<br />
que contiene ligando libre. Después se introduce una nueva fase móvil que se desactiva, generalmente<br />
por el acoplamiento o alteración de los sitios activos inhibidor-ligando, para que esto pueda ser posible,<br />
se necesita un cambio en el pH, la fuerza iónica o la polaridad, debido a que estas condiciones modifican<br />
las características de los sitios activos, la finalidad de este proceso es hacer fluir a la proteína para<br />
continuar con la regeneración de la columna cromatográfica.<br />
La cromatografía de afinidad tiene la ventaja de ser altamente selectiva para la retención de<br />
proteínas afines a la columna, para ello, emplea sistemas de baja presión, columnas cortas y un campo<br />
restringido para la separación.<br />
Esquema de cromatografía de afinidad: En el primer vaso, se encuentra una mezcla de proteínas<br />
que se añaden a la columna, la cual contiene un ligando específico ligado al polímero, para la proteína de<br />
interés. En el segundo matraz se encuentra una solución de ligando, el cual se añade a una probeta para<br />
que eluya a la proteína de interés. La bureta de en medio indica que las proteínas deseadas se lavan a<br />
través de la columna.<br />
Los puntos rojos representan la proteína de interés, los negros, el ligando y las bolas beige<br />
unidas a los puntos negros, representan el ligando acoplado con el polímero.<br />
Capítulo 1 10
Introducción a los métodos de separación<br />
1.9 Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
La cromatografía de líquidos de alta eficacia es la técnica analítica de separación más ampliamente<br />
utilizada. Las razones son la sensibilidad, su fácil adaptación a las determinaciones cuantitativas exactas,<br />
es ideal para la separación de especies no volátiles o termolábiles y por su gran aplicabilidad a sustancias<br />
que son de interés en la industria. Algunos ejemplos son: aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos,<br />
hidrocarburos, carbohidratos, fármacos, terpenoides, plaguicidas, antibióticos, esteroides, especies<br />
organometálicas y gran variedad de sustancias inorgánicas. La fase móvil es un líquido y la fase<br />
estacionaria es una columna que puede ser de acero inoxidable.<br />
1.10 Electroforesis<br />
Los orígenes de ésta técnica se remontan a los trabajos de Tiselius en 1973, quien logró separar<br />
mezclas de proteínas (micelas cargadas eléctricamente) por su distinta movilidad en un soporte poroso<br />
al que se aplicaba un campo eléctrico. Posteriormente se ha aplicado a la separación de cualquier<br />
especie cargada o alrededor de una doble capa eléctrica.<br />
El fundamento de la técnica consiste en depositar sobre un medio poroso una mezcla de<br />
especies cargadas. Por aplicación de un campo eléctrico entre los extremos del soporte poroso las<br />
especies se separan en función de sus cargas y su movilidad iónica en ese medio. Cuanto más elevado<br />
sean el voltaje y la intensidad en menos tiempo se produce la separación; sin embargo valores altos de<br />
estas variables provocan un aumento de temperatura, con la consiguiente evaporación del disolvente y<br />
acumulación de sales del tampón, lo cual es indeseable.<br />
Para favorecer el paso de corriente se utilizan disoluciones fondo conductoras (electrolitos) que<br />
son disoluciones reguladoras en las que se empapa previamente el soporte poroso, debidamente<br />
escogidas para que no formen precipitados con las especies del problema. Como soportes se han<br />
utilizado alúmina, lana de vidrio, almidón, agar-agar, gel de sílice, etc.<br />
Capítulo 1 11
Electroforesis capilar<br />
Introducción a los métodos de separación<br />
La sección transversal del aparato de electroforesis se puede reducir se forma drástica al realizar<br />
la electroforesis en el interior de un tubo capilar de diámetro interno menor a 0.1mm y una longitud de<br />
50cm a 1m. Es efectivo llevar de ésta forma la técnica porque la resistencia eléctrica de la disolución es<br />
tan alta que la corriente se mantiene baja, en consecuencia se pueden mantener voltajes más altos sin<br />
calentamiento excesivo. La técnica tiene gran poder de resolución y se han desarrollado métodos para<br />
llevar a cabo la electroforesis incluso en moléculas neutras no iónicas.<br />
Además, las zonas de analitos separados por electroforesis capilar se pueden detectar de igual<br />
modo que en una cromatografía en columna. El inconveniente de utilizar un capilar es que el volumen de<br />
muestra debe ser de alrededor de un nanolitro o menos, y después de la separación, cada uno de los<br />
analitos está en volúmenes inferiores al nanolitro. Con volúmenes de líquido tan pequeños, muy pocos<br />
métodos de detección se pueden usar eficazmente.<br />
1.11 Bibliografía<br />
Fig. 1. Diagrama de las partes básicas de un<br />
instrumento de electroforesis capilar con detección<br />
espectroscópica.<br />
La muestra penetra por la parte de la izquierda<br />
introduciendo el final del capilar en la disolución de<br />
la muestra y cargándolo, bien hidrodinámicamente,<br />
bien electrocinéticamente. Toda la unidad de la<br />
ilustración funciona a temperatura constante. El<br />
capilar está enrollado alrededor de un soporte.<br />
Durante el análisis los niveles de las dos disoluciones<br />
tampón deben ser iguales como se indica con la<br />
línea punteada) para evitar el flujo de masa debido a<br />
una diferencia de presión.<br />
چ Braithwaite, A. Métodos cromatográficos, 4ª ed., ED. Chapman & Hall, Londres, 1985. Páginas 216-<br />
217, 271-272.<br />
چ Burriel Marti, Felipe Lucena Conde, Siro Arribas Jimeno, Jesús Hernández Méndez, Química Analítica<br />
Cualitativa, Ed. Thompson, España, 2003 pp 321-322.<br />
چ Garrido, A., Fundamentos de química biológica. Interamericana Mc Graw-Hill. España. 1991.<br />
چ Kenneth A. Rubinson, Judith F. Rubinson, Análisis Instrumental, Ed. Prentice Hall, España 2004, pp<br />
730-739.<br />
چ Lehninger, Albert. L. Principios de Bioquímica. Segunda Edición. Ediciones Omega. Barcelona, 1995,<br />
pp 137<br />
Capítulo 1 12
Introducción a los métodos de separación<br />
چ McCABE / SMITH /HARRIOTT. “Operaciones Unitarias en Ingeniería Química” 1991. Cuarta Edición en<br />
Español. Editorial McGraw Hill S.A. España<br />
چ PERRY, ROBERT H. “Manual del Ingeniero Químico” 1992. Sexta Edición. Tercera Edición en Español.<br />
Editorial McGraw Hill. México<br />
چ Skoog A. Douglas. Principios de análisis instrumental, 5ª ed., Saunders Collage Publishing, Espana,<br />
2001, págs.: 785- 791 y 831- 836.<br />
چ Willard Hobart, Métodos instrumentales de análisis. 7ª. Ed., Compañía de publicaciones Wadsworth,<br />
California, 1988, Páginas 644-650.<br />
چ http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/cromatografia.ht<br />
m<br />
چ http://www.profeonline.com/laboratorioquimico/mod_12/docs/cromatografia_de_afinidad.pdf<br />
چ http://www.textoscientificos.com/quimica/cromatografia/capa-fina<br />
چ http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_en_papel<br />
http://www.monografias.com/trabajos13/sepal/sepal.shtml<br />
Capítulo 1 13
Capítulo 2<br />
Parámetros cromatográficos<br />
Parámetros cromatográficos<br />
2.1 Glosario<br />
Anchura de base: suele ser el intervalo de longitud de frecuencia de un pico; el intervalo pasa por un<br />
separador de banda.<br />
Banda: Es una situación ideal, es una distribución gausiana. La cantidad de compuesto que sale de<br />
cromatografico o de una columna electroforética.<br />
Coeficiente de difusión: Medida de la movilidad de una especie en unidades de cm2/s.<br />
Coeficiente de reparto: constante de equilibrio que describe la distribución de un soluto entre dos fases,<br />
para definir el coeficiente de partición solo se utiliza una forma de un soluto (kD).<br />
Coeficiente de selectividad: medida de la sensibilidad de un método para un interferente dado en<br />
comparación con su sensibilidad para el analito (KA,I).<br />
Cola: prolongación final de un pico cromatográfico, generalmente debida a la presencia de lugares muy<br />
activos en la fase estacionaria.<br />
Constante de disociación: constante de equilibrio de una reacción en la que un complejo metal- ligando<br />
se disocia para formar un ión metálico libre y un ligando (kD).<br />
Constante de equilibrio: K’ Constante que se basa en las concentraciones molares al equilibrio, su valor<br />
numérico de K’ depende de la fuerza iónica del medio.<br />
Cromatografía: separación en la que los solutos se distribuyen entre fase móvil y estacionaria.<br />
Cromatografía gaseosa: técnica cromatográfico en la que la fase móvil es un gas.<br />
Cromatograma: registro de la señal de detección en función del tiempo de elusión o del volumen.<br />
Eficiencia de la columna: medida del grado de ensanchamiento de una banda cromatográfico, se suele<br />
expresar en términos de la altura H, de los platos o del número N de platos teóricos. En la medida en que<br />
la distribución del analito dentro de la banda es gausiana, la altura de los platos está dada por la varianza<br />
dividida entre la longitud de la columna del empacado.<br />
Capítulo 2 14
Parámetros cromatográficos<br />
Ensanchamiento de banda: aumento de la anchura de base de un soluto a medida que se desplaza<br />
desde el punto de inyección al detector.<br />
Factor de capacidad: medida de la fortaleza con la que la fase estacionaria retiene en soluto dado (k’).<br />
Factor de selectividad: cociente de los factores de capacidad de dos solutos que muestra la selectividad<br />
de la columna para uno de ellos (α).<br />
Factor de separación: medida de la eficacia de una separación en lo que se refiere a la separación entre<br />
el analito y el interferente.<br />
Fase estacionaria: fase extractante que permanece en posición fija.<br />
Fase móvil: fase extractarte que se desplaza a través del sistema.<br />
Número de platos teóricos: característica de una columna cromatográfica que se emplea para medir su<br />
eficiencia.<br />
Plato teórico: medio cuantitativo para evaluar la eficacia de una columna y que consiste en tratar una<br />
columna, como si estuviera compuesta de pequeñas zonas o platos, en las que tiene lugar el reparto<br />
entre las fases móvil y estacionaria<br />
Relación de distribución: cociente que expresa la concentración total de soluto en una fase en relación<br />
con una segunda fase; en su definición participan todas las zonas del soluto (D).<br />
Resolución: separación entre dos bandas cromatográficas (R).<br />
Selectividad: Medida de la ausencia de interferencia de un método que se mide ante el cociente de<br />
selectividad del mismo.<br />
Tiempo de retención: es el tiempo entre la inyección en una columna cromatográfica y la llegada a un<br />
pico de analito al detector.<br />
Tiempo muerto: tiempo necesario para que una especie no retenida pase a través de la columna.<br />
Capítulo 2 15
Parámetros cromatográficos<br />
Una importante medida de la proximidad de bandas es el llamado factor de separación, α, donde<br />
dos bandas adyacentes, teniendo los valores k1 y k2:<br />
α = k2 / k1<br />
El factor de separación, α, es usualmente identificado con la selectividad del sistema<br />
cromatográfico, es decir, la habilidad del sistema a prever diferentes tiempos de retención para dos<br />
compuestos específicos. Dicho factor debe tener un valor mayor a uno, pues esto significaría que no hay<br />
separación, pero es recomendable que sea menor a dos puesto que tiempos de retención muy largos se<br />
traducen en tiempo desperdiciado durante la operación experimental. Los valores de α depende de los<br />
dos solutos y de<br />
1) La composición química de la fase estacionaria.<br />
2) La composición química de la fase móvil (excepto en cromatografía de gases).<br />
3) La temperatura.<br />
En cromatografía de fluidos supercríticos, la presión también puede afectar a α al cambiar la densidad de<br />
la fase móvil.<br />
FIG. 2. Separación de una muestra de un compuesto nitrado con 10 componentes por cromatografía de líquidos.<br />
2.5 Eficiencia de separación de una columna<br />
Las columnas cromatográficas consisten en un número de zonas adyacentes en cada una de las<br />
cuales hay suficiente espacio para que un analito esté en equilibrio entre dos fases. Cada una de estas<br />
zonas se conoce con el nombre de plato teórico (de los que hay N en cada columna). La longitud de una<br />
columna contiene una altura del plato, H, que tiene unidades de longitud, normalmente en micras. El<br />
Capítulo 2 18
2.8 Cuantificación en cromatografía<br />
Parámetros cromatográficos<br />
Para llevar a cabo un análisis cuantitativo, es necesario que los datos obtenidos sean confiables,<br />
tanto para la construcción de la curva de calibración como para el tratamiento del analito mismo.<br />
Primero es necesario llevar a cabo un análisis cualitativo, en el cual se encuentren las condiciones<br />
óptimas. Para evaluar esto, se calculan los parámetros cromatográficos de cada ensayo que sirven como<br />
referencia. De ésta manera se eliminan fuentes de error, pues se trabaja en las mejores condiciones<br />
posibles, acercándose a resultados reproducibles y por tanto precisos, y lo más exactos que ésta técnica<br />
nos permite.<br />
Si no se obtiene una buena resolución, primero debe repetirse el ensayo con menor cantidad de<br />
muestre, sino puede probarse utilizando una fase móvil distinta, y si esto no ayuda, puede utilizarse otra<br />
fase estacionaria. En caso de que la selectividad no sea buena, debe revisarse la temperatura de trabajo,<br />
y analizar la naturaleza química de las distintas fases así como solutos, para probar con otra fase sea<br />
estacionaria o móvil. No debe perderse de vista, que a menor tiempo de operación mejor, y que una vez<br />
encontradas las mejores condiciones, no deben alterarse.<br />
Para realizar la curva de calibración puede usarse el método de estándar externo o interno,<br />
siendo el segundo apropiado para eliminar posibles errores de operación.<br />
2.9 Resumen<br />
La cromatografía es una técnica de separación que se basa en la diferencia de distribución que<br />
existe entre dos componentes de una mezcla en las fases estacionaria y móvil. Así, cada soluto tendrá un<br />
tiempo de retención distinto y podrán analizarse por separado.<br />
Los parámetros cromatográficos son claves para el diseño de un análisis, pues son herramientas<br />
que ayudan a evaluar las condiciones en las que se está llevando a cabo.<br />
Cada soluto tendrá asociado un tiempo de retención distinto que se puede expresar como el<br />
factor de capacidad, y la relación de los tiempos de retención o factores de capacidad de los solutos nos<br />
indicará si la selectividad del sistema es buena. Al calcular la resolución se podrá evaluar si la separación<br />
entre los tiempos de retención se los solutos es suficiente o excesiva. El cálculo de los platos teóricos nos<br />
indicará la eficiencia del sistema.<br />
Una vez evaluados los parámetros cromatográficos, se podrá determinar si el cromatograma<br />
obtenido es aceptable, o si es necesario modificar alguna condición para optimizarlo.<br />
Capítulo 2 22
2.10 Bibliografía<br />
Parámetros cromatográficos<br />
Heftmann, E. Chromatography: Fundamentals and Applications of chromatography and related<br />
differential migration methods, Elsevier Science Publishers B.V,5a. edición, EUA, 1992, pp. 2-14<br />
Rojo Callejas F., Manual de Química Analítica Instrumental II, Anexo III, Facultad de Química <strong>UNAM</strong>,<br />
México 2002<br />
http://www.textoscientificos.com/quimica/cromatografia<br />
http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/manchi/alim/Trabajo5.pdf<br />
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/apquim-an-instr-<br />
14/skoog/26d.html<br />
Capítulo 2 23
Capítulo 3<br />
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
3.1 Procedimientos de empaquetamiento<br />
En cromatografía de fase líquida, la fase móvil es un líquido y éste desciende a través de la<br />
columna. La fase estacionaria es frecuentemente un líquido que recubre el interior de un tubo capilar o<br />
la superficie de partículas sólidas empaquetadas dentro de la columna. Alternativamente, las mismas<br />
partículas sólidas pueden ser la fase estacionaria (como se muestra en la figura 1, en cualquier caso, el<br />
reparto de solutos entre las fases móvil y estacionaria dan lugar a la separación.<br />
Fig 1. Representación esquemática de una separación cromatográfica. El soluto A, que tiene una mayor afinidad<br />
que el soluto B para la fase estacionaria, permanece en la columna más tiempo.<br />
Las columnas pueden ser empaquetadas o de tubo abierto. Una columna empaquetada se llena<br />
con partículas que contienen la fase estacionaria y los materiales más usados para los tubos de las<br />
columnas son de acero inoxidable y de vidrio, siendo el primero preferido por la manipulación más fácil.<br />
Para el caso de la columna de tubo abierto, se trata de un capilar hueco estrecho con la fase<br />
estacionaria cubriendo las paredes interiores.<br />
En las columnas empaquetadas, el soporte debe ser un sólido poroso con gran área superficial,<br />
inerte y con una buena resistencia mecánica. Los compuestos empleados para empaquetamiento varían,<br />
entre los cuales podemos encontrar: tierra de diatomeas (más empleado en CG), alúminas, resinas de<br />
intercambio iónico o compuestos de sílice como SiO2 amorfo, sin embargo, éste debe de someterse a un<br />
tratamiento para hacerlo aún más inerte y que pueda ser empleado sin problemas. Es característico que<br />
Capítulo 3 Página 24
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
el tamaño de las partículas y de los poros deben ser lo más uniforme posible. El procedimiento del<br />
empaquetado es muy sencillo y se resume en los dos siguientes pasos:<br />
1. Colocación de la fase estacionaria y/o compuestos de empaquetamiento de manera uniforme y<br />
compacta en la columna (longitud y diámetro apropiados).<br />
2. Verificación de ausencia de espacios vacíos en la columna (para evitar que los picos del<br />
cromatograma sean más anchos y de menor eficiencia.<br />
2.2 Aplicación de la muestra<br />
Una vez que la columna se encuentra correctamente empaquetada, se procede a la aplicación de<br />
la disolución de la muestra. Cuando se introduce en la columna cierta cantidad de muestra, ésta se<br />
queda en una zona de cierta altura en la columna. Si entonces se introduce el disolvente, comienza el<br />
desplazamiento de la zona a lo largo de la columna. La parte superior de la zona se disuelve poco a poco<br />
y, empujado por la disolución que se forma, el frente de la zona avanza hacia la base de la columna. Si el<br />
disolvente utilizado para la elusión es el mismo que la disolución problema, los platos teóricos<br />
comprendidos en la parte central de la zona, reciben una fase móvil en equilibrio con ellos y las<br />
concentraciones permanecen estacionarias. El movimiento de la zona sólo es aparente en sus extremos<br />
por lo que su estudio se puede hacer sobre una zona que se supone no tiene más espesor de un plato<br />
teórico.<br />
2.3 Procedimientos de elución<br />
La diferente capacidad de los distintos disolventes para eluir un determinado soluto es<br />
prácticamente independiente de la naturaleza del soluto. Se puede describir la elución como el<br />
desplazamiento de un soluto de la fase estacionaria por un disolvente.<br />
Para el caso específico de cromatografía de adsorción, existe una ordenación de los disolventes de<br />
acuerdo a su capacidad relativa para desplazar solutos de un determinado adsorbente, llamada serie<br />
eluotrópica. La fuerza eluyente es una medida de energía de adsorción del disolvente, supuesto valor<br />
cero para el sistema pentano/sílice pura. Cuanto más polar es el disolvente, mayor es su fuerza eluyente<br />
respecto a la sílice en cromatografía de adsorción.<br />
Cuanto mayor es la fuerza eluyente del disolvente, tanto más rápidamente se eluirán los solutos de la<br />
columna.<br />
Capítulo 3 Página 25
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
La cromatografía de adsorción sobre sílice pura es un ejemplo de cromatografía de fase normal,<br />
que se caracteriza por usar una fase estacionaria polar y un eluyente menos polar. Un disolvente más<br />
polar tiene fuerza eluyente mayor. La cromatografía de fase inversa, que es la más utilizada, se<br />
caracteriza porque la fase estacionaria es no polar o débilmente polar y el disolvente es más polar. Un<br />
disolvente menos polar tiene mayor fuerza eluyente. La cromatografía de fase inversa elimina las colas<br />
de los picos porque la fase estacionaria tiene pocos puntos que adsorban con fuerza a ningún soluto<br />
originando colas. La cromatografía de fase inversa también es menos sensible a impurezas polares (como<br />
el agua), que pueda haber en el eluyente.<br />
2.4 Elución isocrática y gradiente<br />
La elución isocrática se lleva a cabo con un único disolvente (o una mezcla de disolventes fija). Si un<br />
disolvente no permite una elución suficientemente rápida de todos los componentes, se puede usar una<br />
elución gradiente. En este caso, se van añadiendo cantidades crecientes del disolvente B al disolvente A,<br />
produciendo un gradiente continúo.<br />
Fig 1. Las moléculas del disolvente y las moléculas del soluto compiten entre sí en su reacción con los puntos activos<br />
de la fase estacionaria. Cuanto mayor es la fuerza del eluyente, más fácilmente se desplaza el soluto.<br />
2.5 Cromatografía de absorción y de partición de columna<br />
Estas son dos técnicas de análisis cromatográfico, la diferencia entre ellas es que la retención del analito<br />
en la columna depende de la naturaleza de su interacción con la fase estacionaria.<br />
En el dibujo de abajo, observamos las diferentes formas en que interacciona el soluto, nuestro analito,<br />
con la fase estacionaria, en la de absorción, vemos que de pega a la superficie, mientras que en la de<br />
partición de columna, el analito se disuelve dentro de la fase estacionaria.<br />
Capítulo 3 Página 26
2.6 Cromatografía de adsorción<br />
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
La absorción es un fenómeno de superficie, por lo tanto físico, en el cual diversas sustancias son<br />
atrapadas en la superficie de un material, es decir, se acumulan en una determinada superficie<br />
interfacial, formándose una película del material retenido en la superficie del cuerpo adsorbente, sea<br />
sólido o líquido, aunque este proceso implica una interacción de diferentes fuerzas, sean estas físicas o<br />
químicas, por ello se habla de fisisorción, cuando la naturaleza de las fuerzas que retienen al material es<br />
solo física, y quimisorción, cuando la retención implica enlaces con el adsorbente. Así pues, en la<br />
cromatografía de adsorción, se aprovecha esta propiedad del analito que queremos separar, dado que si<br />
es en una mezcla, cada componente de la mezcla se adsorbe con distinta fuerza, lo cual origina que el<br />
analito se retenga en la fase estacionaria, es decir, se adsorba, y los demás componentes se eliminen.<br />
Durante la separación, se filtra una solución a través de una columna de adsorbente, que es la<br />
fase móvil, esta es adsorbida en la superficie de la fase estacionaria sólida, formando una “cama” de<br />
partículas que se dividen de modo que el área de absorción sea máxima, o sea, se distribuyen a lo largo<br />
del sólido para atrapar la mayor cantidad posible del analito, estos se llaman sitios de absorción.<br />
El equilibrio entre la fase estacionaria y móvil permite la separación del analito. Si vemos la<br />
ilustración de abajo, los puntos negros representan el analito, y la mancha gris con protuberancias es la<br />
fase sólida, los huecos en ella son los sitios de absorción, donde el analito interacciona con la fase<br />
estacionaria y se retiene. Como fase estacionaria se han usado muchos materiales, aunque<br />
generalmente encontramos la Hidroxiapatita (Ca3(PO4)2.Ca(OH)2), alumina (Al2O3) y carbonato de<br />
magnesio.<br />
Capítulo 3 Página 27
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
Aplicaciones. Esta es una de las técnicas cromatográficas mas antiguas, su uso depende del<br />
tipo de compuesto que estemos separando, o sea de su naturaleza química, en particular se usa para la<br />
separación de compuestos isoméricos, especies no polares, hidrocarburos alifáticos, y para compuestos<br />
con grupos funcionales capaces de formar puentes de hidrógeno fuertes, por ello es utilizada para<br />
separar azúcares, especialmente azucares aminados y glicoproteinas así como oligosacáridos, y también<br />
se ha usado para obtener proteínas biliares.<br />
2.7 Cromatografía de partición de columna<br />
Esta técnica se basa en la retención del analito en una columna sólida como granos de fibra o<br />
cualquier otro material inerte químicamente, sobre la cual hay distribuida una capa fina de un disolvente<br />
afín al analito; y una fase móvil liquida o gaseosa; cuando la fase móvil pasa a través de la columna, el<br />
equilibrio entre esta y la estacionaria esta mediado por el analito, que se reparte entre ambas y queda al<br />
final disuelto en la fase estacionaria. En el dibujo de abajo, vemos las flechas, que son el flujo de la fase<br />
móvil y que llevan el analito, pasan por la fase estacionaria, los círculos, alrededor de los cuales hay una<br />
capa donde se quedan retenidos los analitos, esta capa es de un material que interacciona con el analito,<br />
donde este se disuelve.<br />
Las moléculas del analito se equilibran entre la fase estacionaria y la móvil, a esto se le llama<br />
partición puesto que se distribuyen, o sea se reparten dependiendo de la fisicoquímica del sistema, entre<br />
las dos fases. La retención depende de la solubilidad del analito con la capa de sorbente adherida a la<br />
matriz sólida, y de que tanto la fase móvil pueda arrastrarlo al fluir, en el dibujo de abajo, vemos como el<br />
analito, los puntos negros, se quedan disueltos en la superficie de la fase estacionaria, dentro de la capa<br />
Capítulo 3 Página 28
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
El volumen total de la columna, Vt es la suma del volumen del líquido afuera de la matriz de gel<br />
(V0, volumen de la fase móvil que eludirá a una molécula completamente excluida ), el volumen del<br />
líquido dentro de la matriz (Vi) y el volumen de la matriz de gel (Vm).<br />
V V0<br />
K<br />
El volumen de elusión (Ve) se puede relacionar con V0 y Vi: e<br />
d i<br />
Kd es el coeficiente de distribución volumétrica: K d ( Ve<br />
V<br />
0)<br />
/ Vi<br />
Kd caracteriza el comportamiento de retención del soluto. Representa la fracción del volumen del gel<br />
que es accesible a la molécula en cuestión. Si Kd se grafica contra el logaritmo del peso molecular se una<br />
serie de solutos similares en forma y densidad molecular, se obtiene:<br />
En un rango pequeño de Kd, el rango de fraccionamiento, la curva se aproxima a una línea recta:<br />
K d<br />
A Blog<br />
M<br />
La separación por cromatografía en gel está influenciada por las propiedades de los poros de la<br />
red tridimensional, y la naturaleza del material que forma el poro. Se distinguen dos tipos de material<br />
para el gel: xerogeles y aerogeles. Los xerogeles son geles simples; consisten en polímeros<br />
entrecruzados que se engrosan en contacto con el solvente para formar un medio porosos relativamente<br />
suave. Los aerogeles son sólidos porosos que son penetrados por el disolvente; algunos ejemplos es el<br />
vidrio y silica porosos. El nombre de los geles más comúnmente utilizados: Sephadex, Strygel, Biogel<br />
Capítulo 3 Página 30<br />
V
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
Aplicaciones. Desalinización: Largas moléculas de origen biológico son separadas de especies<br />
ionizables o inorgánicas. Un ejemplo en la separación de la hemoglobina y NaCl en un gel Sephadex.<br />
La cromatografía en gel se utiliza para separar proteínas, péptidos, ácidos nucléicos,<br />
polisacáridos, enzimas, hormonas y los químicos en polímeros, para determinar distribuciones de pesos<br />
moleculares en mezclas de polímeros.<br />
2.9 Cromatografía de intercambio iónico.<br />
El intercambio iónico es un proceso donde una solución de un electrolito se pone en contacto<br />
con una resina de intercambio iónico y los iones activos de la resina son remplazados por las especies<br />
iónicas de carga similar del analito. Ocurre un intercambio de iones de signo igual entre una solución y<br />
un sólido esencialmente insoluble en contacto con la solución.<br />
Las resinas cambiadoras de iones están constituidas por una red tridimensional de cadenas<br />
polímeras entrelazadas con cadenas cortas que tienen grupos funcionales ionizables. Se tiene una fase<br />
insoluble con sitios iónicos fijos de una sola carga, muestra que las especies de carga contraria se<br />
mueven libremente a su alrededor se pueden sustituir por otros iones de la misma carga, a condición de<br />
que se mantenga la electroneutralidad. Una resina típica se prepara por polimerización de estireno y<br />
divinilbenceno.<br />
Cambiadores catiónicos. Los grupos funcionales ácidos se pueden introducir fácilmente, tienen el<br />
protón disociado, pero no libres para abandonar la resina, excepto cuando se sustituyen por otros iones<br />
positivos.<br />
Cambiadores aniónicos. Si se introducen grupos funcionales básicos, la resina intercambia aniones. Los<br />
cambiadores aniónicos se preparan con aminas, obteniéndose in grupo amonio, y por tanto, un medio<br />
básico.<br />
Las propiedades más importantes que determinan el funcionamiento de una resina:<br />
o Tamaño de las partículas – velocidad de intercambio y permeabilidad de la columna.<br />
o Naturaleza de los grupos funcionales – tipo de los iones intercambiables.<br />
o Fuerza de los grupos funcionales – coeficiente de distribución.<br />
o Número de grupos funcionales – capacidad de la resina.<br />
Capítulo 3 Página 31
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
A partir de la sustitución de cantidades equimolares de iones de cargas iguales, se obtienen<br />
equilibrios de intercambio. Se aplica la ley de acción de masa, donde K(coeficiente de selectividad), es la<br />
constante de equilibrio del sistema. Y donde el coeficiente de distribución KD:<br />
K D<br />
K[<br />
HR]<br />
<br />
[ H ]<br />
Efecto del pH del eluyente. La carga eléctrica de una especie se puede aumentar, disminuir o invertir<br />
por cambio del pH. Disponemos de un medio para influir sobre la relación de distribución o evitar un<br />
intercambio total. El efecto del pH sobre la elusión:<br />
Efecto de agentes complejantes. Los aniones complejan muchos iones metálicos dando iones complejos<br />
de carga negativa. En esta forma, los cationes metálicos que se separen mal en cambiadores catiónicos,<br />
se pueden complejar y separar en cambiadores aniónicos.<br />
Aplicaciones. Eliminación de iones. Un agua completamente desionizada se obtiene pasándola a<br />
través de un cambiador de cationes, y después a través de un cambiador de aniones.<br />
Separación de aminoácidos. La naturaleza anfótera de este grupo permite cambiar el signo de su carga o<br />
eliminar la carga neta, de modo que un ácido determinado se puede intercambiar en una resina<br />
aniónica, en una resina catiónica o en ninguna de las dos, mediante control de pH de la solución.<br />
2.10 Cromatografía covalente<br />
Es un sistema especial de cromatografía, el cual es altamente selectiva la fase estacionaria, en el que se<br />
forma un enlace covalente reversible entre la fase estacionaria y la biomolécula a separar, las<br />
separaciones se basan en el acoplamiento “llave-cerradura” típico de la biología molecular; por lo cual es<br />
muy utilizado en esta área, además de tener un pequeño inconveniente de que al ser tan selectiva, solo<br />
se puede separar un solo analito.<br />
Capítulo 3 Página 32
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
2.11 Conformación de la cromatografía covalente<br />
a) Ligandos: Se trata de biomoléculas que se encuentran en una base sólida, siendo estas las<br />
responsables de la adsorción específica de los solutos-analitos. Los ligandos se pueden clasificar de 2<br />
maneras: Ligandos específicos, como los anticuerpos, que se enlazan reversiblemente a un solo soluto, y<br />
los ligandos generales enlazados con un determinado grupo de compuestos bioquímicos, como las<br />
lectinas y nucleótidos.<br />
b) Soportes: Es la superficie en donde se establece el enlace covalente con el ligando de afinidad Debe<br />
poseer propiedades como tener una gran superficie, porosidad controlable, carácter suficientemente<br />
hidrofílico para evitar adsorciones no específicas de proteínas u otras moléculas, estabilidad mecánica,<br />
en especial para trabajar a alta presión, estos soportes generalmente geles orgánicos derivados de los<br />
polisacáridos como la agarosa (sepharosa), polímeros de acrilamida, fractogel TSK y sílices CPG.<br />
2.12 Fundamento de la cromatografía de afinidad<br />
Un volumen no excesivamente grande de muestra de naturaleza biológica se introduce en la<br />
columna que contienen un soporte polimérico inerte que retienen a la sustancia activa enlazado<br />
covalentemente y que se denomina ligando de afinidad. Sólo existe interacción específica entre este<br />
ligando y un soluto-analito (proteína) de la muestra insertada que queda retenido. Se procede a la<br />
elusión de los demás componentes de la muestra mediante una primera fase móvil que no influye en el<br />
acoplamiento. A continuación se introduce una nueva fase móvil que desactiva el acoplamiento por<br />
alteración reversible de los sitios activos del inhibidor-ligando, del soluto (proteína) o de ambos;<br />
generalmente se utiliza un cambio de pH que modifica las características de los sitios activos de esta<br />
manera se eluye el soluto de interés. Una vez finalizada la separación, se procede a la regeneración de la<br />
columna, lo que generalmente se hace mediante el empleo de la primera fase móvil siendo una etapa<br />
rápida.<br />
Capítulo 3 Página 33
2.13 Cromatografía Flash<br />
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
Es un método cromatográfico, el cual nos permite separar de una manera rápida, fiable y económica;<br />
principalmente utilizada para la separación y purificación de proteínas.<br />
La Cromatografía Flash consiste en una bomba y una columna que permita resistir alta presión para la<br />
separación puede llevarse a cabo con relativa rapidez.<br />
El sistema incluye dos bombas de flujo continuo en la depuración de las columnas (variables por el<br />
usuario), una bomba peristáltica puede utilizarse para deposito en la columna, seguido de la radiación<br />
ultravioleta para detectar las biomoléculas en la columna, un mezclador para producir un gradiente de<br />
elusión, las válvulas de motor puede ser utilizados para ayudar en la inyección de la muestra, la selección<br />
de la columna o corriente de inversión, y un controlador con una función de integración<br />
computadorizada, en el cual se muestran los resultados de el análisis.<br />
Aplicaciones. En farmacia la cromatografía líquida rápida de proteínas (FPLC) se utiliza para la<br />
depuración de grandes cantidades de diferentes biomoléculas (es decir, las proteínas y el ADN).<br />
2.14 Resumen<br />
Las columnas pueden ser empaquetadas o de tubo abierto. Una columna empaquetada se llena con<br />
partículas que contienen la fase estacionaria y la columna de tubo abierto, es un capilar hueco estrecho<br />
con la fase estacionaria cubriendo las paredes interiores. El procedimiento del empaquetado consta de<br />
dos sencillos pasos: a) colocación de fase estacionaria y/o compuestos de empaquetamiento, y b)<br />
Verificación de compactación (no espacios vacíos).<br />
El desplazamiento de la muestra a través de la columna, depende de la afinidad por ésta y del disolvente<br />
empleado para el proceso.<br />
Capítulo 3 Página 34
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
La elución es el desplazamiento de un soluto de la fase estacionaria por un disolvente. Existen dos tipos<br />
de elusiones: Elusión por gradiente (cambio continuo de la composición del eluyente en sentido de<br />
aumento de fuerza eluyente) y elusión isocrática (un solo disolvente).<br />
Cromatografía de adsorción: esta técnica aprovecha el fenómeno de la absorción de sustancias en una<br />
superficie para separar analitos de mezclas al hacerlos pasar por una columna con un material<br />
adsorbente, que retiene el analito cuando este pasa a través de su superficie.<br />
Cromatografía de partición de columna: sta técnica permite separar analitos al hacerlos pasar por una<br />
columna sobre la cual hay una capa fina de un disolvente químicamente similar al analito, en el que este<br />
queda disuelto y retenido cuando pasa la fase móvil, se separa cuando se da un reparto entre las fases,<br />
en el que se espera que la mayor parte se quede en el disolvente de la columna.<br />
Cromatografía en gel: consiste en la filtración en gel que consiste en la separación de moléculas basado<br />
en el tamaño relativo de las mismas. El flujo de la fase móvil del sistema provocará que moléculas<br />
mayores pasen a través de la columna libremente, sin penetrar la matriz del gel, mientras que partículas<br />
más pequeñas tardarán más tiempo en salir dependiendo de la penetración que tengan sobre el mismo.<br />
Los componentes de una mezcla emergen de la columna de acuerdo a masa molecular relativa.<br />
Cromatografía de intercambio iónico: el intercambio iónico es un proceso donde una solución de un<br />
electrolito se pone en contacto con una resina de intercambio iónico y los iones activos de la resina son<br />
remplazados por las especies iónicas de carga similar del analito. Se tiene una fase insoluble con sitios<br />
iónicos fijos de una sola carga, muestra que las especies de carga contraria se mueven libremente a su<br />
alrededor se pueden sustituir por otros iones de la misma carga.<br />
Cromatografía covalente: las separaciones se basan en el acoplamiento “llave-cerradura” típico de la<br />
biología molecular; por lo cual es muy utilizado en esta área, además de tener un pequeño<br />
inconveniente de que al ser tan selectiva, solo se puede separar un solo analito. Permite la separación de<br />
anticuerpos y enzimas.<br />
Cromatografía Flash: consiste en una bomba y una columna que permita resistir alta presión para la<br />
separación puede llevarse a cabo con relativa rapidez. Es una técnica muy utilizada en el área de<br />
bioquímica ya que nos permite separar biomoléculas y proteínas.<br />
Capítulo 3 Página 35
2.15 Bibliografía<br />
Cromatografía en fase líquida a columna abierta<br />
BERMEJO, F. - Química Analítica General, Cuantitativa e Instrumental - Vol 1. - Ed. Paraninfo 7ma<br />
edición, Madrid 1991.<br />
HARRIS, D. - Análisis Químico Cuantitativo - Ed. Reverté - 2ª edición - España, 2001.<br />
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH - Química Analítica - 7ª ed - McGraw Hill – México, 2001.<br />
ROUESSAC - Métodos y técnicas instrumentales modernas. Análisis Químico - McGraw Hill – USA, 2003.<br />
SHARON, N. - Complex Carbohydrates: their chemistry, Biosíntesis and Functions - Addison-Wesley - New<br />
York, 1975.<br />
PECSOK, Robert – Métodos Modernos de Análisis Químico – Editorial Limusa – México, 1981.<br />
BRAITHWAITE, SMITH – Chromatografic Methods – 4° edición - Chapman & Hall – UK, 1994.<br />
http://www.srigc.com/2003catalog/cat-86.htm<br />
http://holivo.pharmacy.uiowa.edu/separation/chromatography.pdf<br />
http://www.che.utexas.edu/cache/newsletters/spring2001_chemmicro.pdf<br />
http://www.resonancepub.com/chromtutorial.htm<br />
www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/<br />
www.um.es/bbmbi/AyudasDocentes<br />
www.um.es/bbmbi/AyudasDocentes<br />
www.gmi-inc.com/Products/PharmaciaFPLC.htm<br />
Capítulo 3 Página 36
Capítulo 4<br />
Cromatografía de gases<br />
Cromatografía de gases<br />
Esta técnica permite el análisis rápido y exacto de gases, vapores líquidos; permite identificar los<br />
componentes individuales de las mezclas gaseosas. Iniciada a finales de 1952, se ha desarrollado<br />
notablemente en separación, identificación y determinación de compuestos volátiles (gases y líquidos)<br />
de puntos de ebullición de hasta 350-400°C. El método tiene las ventajas de ser sensible, rápido y<br />
sencillo, y si se maneja con suficiente cuidado, suministra información cuantitativa exacta con cantidades<br />
muy pequeñas de muestra.<br />
En cromatografía de gases (GC) la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna<br />
cromatográfica. La elución se produce por el flujo de un fase móvil de un gas inerte a diferencia de los<br />
otros tipo de cromatografía, la fase móvil no interaccionan con la moléculas del analito; su única función<br />
es la de transportar el analito a través de la columna.Existen dos tipos de cromatografía de gases:la<br />
cromatografía Gas-Sólido (GCS) y la cromatografía gas liquido (GLC).La cromatografía gas liquido tiene<br />
gran aplicación en todos los campos de la ciencia y su denominación se abrevia normalmente como<br />
cromatografía de gases (GC).<br />
En la cromatografía gas sólido se produce la retención de los analitos de una fase estacionaria<br />
como consecuencia de la absorción física. La cromatografía gas sólido ha tenido una aplicación limitada<br />
debido a la retención semipermanente de las moléculas activas o polares y a la obtención de picos de<br />
elusión con colas muy significativas (como consecuencia del carácter no lineal del proceso de absorción),<br />
de modo que esta técnica no ha encontrado una gran aplicación excepto para la separación de ciertas<br />
especies gaseosas de bajo peso molecular. La cromatografía gas líquido se basa en la distribución del<br />
analito entre una fase móvil gaseosa y una fase líquido inmovilizada sobre la superficie de un sólido<br />
inerte.<br />
4.1 Instrumentación<br />
Los componentes básicos de un instrumento para la cromatografía de gases se muestran a<br />
continuación, el caudal de gas se divide antes de entrar en la columna, este tipo de disposición se utiliza<br />
cuando el detector empleado mide un cambio en las propiedades de la corriente de gas por la<br />
presencia de las moléculas de analito.<br />
Capítulo 4 37
Cromatografía de gases<br />
Gas portador. Entre los gases portadores deben ser químicamente inertes, se encuentran el<br />
helio, nitrógeno y el hidrogeno, con el suministro de gas se encuentran asociados los reguladores de<br />
presión, manómetros y medidores de caudal. Además el sistema de gas portador contiene a menudo un<br />
tamiz molecular para eliminar el agua u otras impurezas. Los caudales se controlan normalmente<br />
mediante un regulador de presión de dos niveles colocando en el cilindro de gas, y algún tipo de<br />
regulador de presión o regulador de flujo instalado en el cromatógrafo.<br />
Sistema de inyección de muestra. La eficacia de la columna requiere que la muestra<br />
sea de un tamaño adecuado y que sea introducida como un de vapor, la inyección lenta de la<br />
muestras demasiado grandes provoca un ensanchamiento de la bandas y una pobre resolución .El<br />
método mas común de inyección de muestra implica el uso de una micro jeringa para inyectar una<br />
muestra liquida o gaseosa a través de un diafragma o de goma de silicona en una cámara de<br />
vaporización instantánea situada en la cabeza de la columna (la cámara demuestra normalmente esta<br />
unos 50°C por encima del punto de ebullición del componente menos volátil de la muestra.<br />
Configuración de la columna y del horno para la columna. En cromatografía de<br />
gases se usan dos tipos generales de columnas, las rellenas, y las abiertas o capilares. Hasta la fecha la<br />
mayor parte de las cromatografía de gases se ha realizado con columnas rellenas. Sin embargo, en la<br />
actualidad esta situación está cambiando rápidamente y parece probable que en un futuro próximo,<br />
Capítulo 4 38
Cromatografía de gases<br />
Como lo muestra la figura, la resolución 1.5 nos da una separación prácticamente completa de<br />
los solutos, mientras que una resolución de 0.75 no lo hace. A una resolución de 1, la zona X contiene<br />
casi 4% de Y y viceversa, a una resolución de 1.5 la superposición es de aproximadamente 0.3%. Para el<br />
mismo tipo de empaque, la resolución puede mejorarse alargando la columna y por lo tanto<br />
aumentando el número de platos teóricos.<br />
Tipos de Columnas. Existen dos tipos de columnas, principalmente, de relleno y capilares o<br />
semicapilares. Contiene la fase estacionaria y en ella tiene lugar la separación cromatográfica<br />
Las columnas de relleno suelen ser de cobre, acero inoxidable, aluminio, vidrio y teflón; con un<br />
diámetro interior entre 2 y 4 mm y una longitud entre 2 y 3 m. La eficacia está en torno a 1.000-2.000<br />
(platos teóricos/m). Suelen emplearse para muestras poco complejas, máximo 10 componentes. La<br />
columna está rellena de un material sólido (soporte), finamente dividido y homogéneo; recubierto, por<br />
una capa de 0,05-1 μm de espesor, de fase estacionaria líquida. Está configurada en forma helicoidal, con<br />
un diámetro de unos 15 cm, para poder ser instalada en el horno termostatizado<br />
Fase estacionaria. Elección de la fase estacionaria de una columna cromatográfica ha de reunir<br />
una serie de requisitos como:<br />
Baja volatilidad, su punto de ebullición debe de ser por lo menos 100 o<br />
C superior a la<br />
temperatura máxima de operación de la columna.<br />
Estabilidad térmica.<br />
Capítulo 4 40
Inercia química.<br />
Cromatografía de gases<br />
Los valores del factor de capacidad (k´) y del factor de selectividad (α) de los analitos deben estar<br />
dentro de los intervalos aconsejados.<br />
La separación en cromatografía gas-líquido se debe a los diferentes coeficientes de reparto del<br />
analito entre la fase móvil y la fase estacionaria y tiene que haber un cierto grado de solubilidad de los<br />
compuestos con la fase estacionaria. Por ello, una característica muy importante de la fase estacionaria<br />
es la polaridad. Siguiendo el principio de "semejantes disuelven a semejantes" los solutos se retienen<br />
más en las fases líquidas de polaridad parecida, lo que permiten obtener mejores separaciones.<br />
Las fases estacionarias compuestas de hidrocarburos y de dialquilsiloxanos son poco polares, las<br />
compuestas por poliéster son muy polares. En cuanto a posibles compuestos objeto de separación, los<br />
alcoholes, ácidos y aminas son polares; los ésteres cetonas y aldehidos tienen polaridas intermedia; y<br />
son de baja polaridad los hidrocarburos saturados.<br />
Otro factor a tener en cuenta son los límites de temperatura que puede soportar la fase<br />
estacionaria, el límite inferior será el punto de fusión o temperatura a la que la viscosidad de la fase<br />
líquida es muy elevada, lo que haría disminuir la eficacia. El límite superior es la temperatura a la que la<br />
presión de vapor de esta fase sea 0,1 mm Hg (250 o<br />
C inferior al punto de ebullición) por encima de esta<br />
temperatura se produce arrastre de la fase líquida, lo que lleva consigo efectos en el detector (ruido,<br />
suciedad), interferencias con los solutos y en suma, deterioro de la columna.<br />
En una fase líquida cualquiera, una serie homóloga se eluye según orden creciente de número de<br />
átomos de carbono. Si la fase es no polar, los solutos no polares eluyen según orden creciente de punto<br />
de ebullición. En una fase polar se retendrán más los solutos polares que los no polares a igualdad de<br />
puntos de ebullición.<br />
Otro aspecto a desarrollar, relacionado con la fase estacionaria, es el soporte sólido empleado en las<br />
columnas de relleno; el objetivo es el de proporcionar una superficie elevada donde depositar la fase<br />
líquida en forma de película muy fina para proporcionar una mayor superficie de contacto entre fase<br />
móvil y fase estacionaria.<br />
Las características de los soportes sólidos son, una elevada superficie específica (1m 2<br />
/g); una<br />
superficie homogénea; estabilidad térmica; geometría adecuada; baja dispersión de tamaño de las<br />
partículas, entre 150-250 μm; dureza mecánica; inercia química y naturaleza porosa.<br />
Capítulo 4 41
Cromatografía de gases<br />
Los soporte, más generalizados, son los de silíceo como las tierras de diatomeas o sintéticos; de<br />
vidrio y de polifluorocarbonados (teflón). Los soportes de diatomeas están constituidos por residuos de<br />
algas unicelulares diatomáceas que se unen formando filamentos.<br />
Hay unas 10.000 especies de diatomeas con esqueletos diferentes, pero parecida estructura. Tienen<br />
una superficie específica de 1 m 2<br />
/g. El constituyente mayoritario es de anhídrido silícico SiO 2 (90%),<br />
tratado con un fundente alcalino a 1.600 o<br />
C se obtiene el producto comercial conocido como Chromosorb<br />
W de superficie poco adsorbente por lo que es muy útil para separar compuestos polares.<br />
Otro soporte es el de polvo de ladrillo refractario conocido como Chromosorb P, C-22 y Sterchomel,<br />
tiene mayor resistencia mecánica y superficie específica que el anterior, pero es muy activo y no se<br />
puede utilizar con compuestos polares.<br />
Los soportes de silicatos en columnas de relleno y en las paredes interiores de sílice fundida, en las<br />
columnas capilares, provocan adsorciones no deseadas de analitos polares, lo que da como resultado<br />
picos cromatográficos distorsionados.<br />
Se ha demostrado que este fenómeno se debe a los grupos silanol (-SiOH) que se forman en la<br />
superficie de los silicatos debido a la humedad. El silanol tiene gran afinidas por las moléculas orgánicas<br />
polares. Este proceso puede desactivarse por sililación con dimetilclorosilano , Cl 2 Si(CH 3 ) 2 , que elimina el<br />
H del silanol formando ClH.<br />
Columnas capilares. Las columnas capilares son de dos tipos básicos: WCOT,<br />
de pared recubierta y SCOT, de soporte recubierto.<br />
Las WCOT son simplemente tubos capilares donde la pared interna se ha recubierto<br />
con una finísima capa de fase estacionaria. Las columnas SCOT tienen en su parte<br />
interna una fina capa de material adsorbente como el empleado en las columnas de<br />
relleno donde se ha adherido la fase estacionaria. Las ventajas de las SCOT frente a<br />
las WCOT es la mayor capacidad de carga de esta última, ya que en su fabricación se emplean mayores<br />
cantidades de fase estacionaria, al ser la superficie de intercambio mayor. Por orden de eficacia, en<br />
primer lugar están las WCOT, luego las SCOT y por último las columnas de relleno.<br />
Las columnas WCOT se fabrican a partir de sílice fundida, conocidas como columnas tubulares<br />
abiertas de sílice fundida o FSOT. Estas columnas se fabrican a partir de sílice especialmente pura, sin<br />
Capítulo 4 42
Cromatografía de gases<br />
apenas contenido de óxidos metálicos. Debido a la fragilidad inherente a este material, en el mismo<br />
proceso de obtención del tubo se recubre con una capa de poliamida, de esta forma la columna puede<br />
enrollarse con un diámetro de unos pocos centímetros, ya que la longitud de estas columnas es varia de<br />
2 a 50 metros, por lo que se tiene la necesidad de enrollarlas en una forma helicoidal con diámetros de<br />
10 a 30 cm, dependiendo del tamaño del horno.. Estas columnas, con propiedades como baja<br />
reactividad, resistencia física y flexibilidad, han sustituido a las WCOT clásicas.<br />
Las columnas FSOT tienen diámetros internos variables, entre 250 y 320 μm y 150-200 μm para<br />
columnas de alta resolución. Estas últimas requieren menor cantidad de analito y un detector más<br />
sensible, al eluir menor cantidad de gas. Existen asimismo columnas macrocapilares con diámetros de<br />
hasta 530 μm, que admiten cantidades de analito comparables a las de relleno pero con mejores<br />
prestaciones.<br />
En estas columnas existe un problema debido a la adsorción del analito sobre la superficie de la<br />
sílice fundida, adsorción debida a la presencia de grupos silanol, los cuales interaccionan fuertemente<br />
con moléculas polares orgánicas. Este inconveniente se suele solventar inactivando la superficie por<br />
sililación con DMCS. La adsorción debida a los óxidos metálicos se ve paliada en gran parte por la elevada<br />
pureza de la sílice empleada.<br />
4.2 Cromatografía gas-sólido<br />
En la cromatografía gas-sólido se produce la retención de los analitos en una fase estacionaria<br />
sólida como consecuencia de la absorción física.<br />
La cromatografía gas-sólido ha tenido una aplicación limitada debido a la retención<br />
semipermanente de las moléculas activas o polares y a la obtención de picos de elusión con colas muy<br />
significativas (como consecuencia del carácter no lineal del proceso de adsorcion), de modo que esta<br />
técnica no ha encontrado una gran aplicación excepto para la separación de ciertas especies gaseosas de<br />
bajo peso molecular.<br />
La cromatografía gas-sólido se basa en la adsorcion de sustancias gaseosas sobre superficies<br />
sólidas. Los coeficientes de distribución son generalmente mucho mayores que en el caso de la<br />
cromatografía gas-liquido. En consecuencia la cromatografía gas-sólido es útil para la separación de<br />
especies que no se retienen en columnas de gas-liquido, tales como los componentes del aire, sulfuro de<br />
hidrogeno, disulfuro de carbono, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y gases<br />
nobles.<br />
Capítulo 4 43
Cromatografía de gases<br />
La cromatografía gas-sólido se lleva a cabo tanto en columnas de relleno como en columnas<br />
abiertas. En estas últimas, se fija en las paredes del capilar una delgada capa del adsorbente; estas<br />
columnas a veces se denominan columnas abiertas de pared porosa, o columnas PLOT. Se encuentras<br />
dos tipos de adsorbente: los tamices moleculares y los polímeros porosos.<br />
4.3 Tamices moleculares.<br />
Los tamices moleculares son intercambiadores de iones de silicato de aluminio, cuyo tamaño de<br />
poro depende del tipo de catión presente. Los preparados comerciales de esos materiales están<br />
disponibles en tamaños de partícula de 40/60 mesh a 100/120 mesh. Los tamices se clasifican según el<br />
diámetro máximo de las moléculas que pueden penetrar en los poros. Los tamices moleculares<br />
comerciales ser encuentran con tamaños de poro de 4, 5, 10 y 13 amstrongs. Las moléculas más<br />
pequeñas que las dimensiones anteriores penetran en el interior de las partículas donde tiene lugar la<br />
adsorcion, para estas moléculas el área de la superficie disponible es enorme cuando se compara con el<br />
área disponible para las moléculas más grandes. Por ello, los tamices moleculares se pueden utilizar para<br />
separar las moléculas pequeñas de las grandes.<br />
Por ejemplo, un relleno de 5 amstrongs y 183 cm de largo, a temperatura ambiente, separar<br />
fácilmente una mezcla de helio, oxigeno, nitrógeno, metano y monóxido de carbono en ese orden. En la<br />
primer figura de la siguiente hoja se muestra un típico cromatograma obtenido con tamices moleculares.<br />
En esta aplicación se utilizan dos columnas de relleno: una es una columna de gas-liquido ordinaria y la<br />
otra es una columna de tamices moleculares. La primera retiene solamente el dióxido de carbono y deja<br />
pasar los restantes gases a una velocidad que corresponde a la velocidad del portador. Cuando el dióxido<br />
de carbono eluye de la primera columna, un conmutador desvía el flujo de la segunda columna para<br />
evitar la adsorcion permanente del dióxido de carbono en los tamices moleculares. Una vez que la señal<br />
de dióxido de carbono ha vuelto a cero el flujo se reconduce a traves de la segunda columna, y de este<br />
modo se produce la separación y elusión del resto de los componentes de la muestra.<br />
4.4 Polímeros porosos:<br />
Las bolitas de los polímeros porosos de tamaño uniforme se fabrican a partir de estireno<br />
polimerizado con divinilbenceno. El tamaño de poro en estas bolitas es uniforme y se controla por el<br />
grado de polimerización. Los polímeros porosos han encontrado una gran aplicación en la separación de<br />
especies polares gaseosas tales como sulfuro de hidrogeno, óxidos de nitrógeno, agua, dióxido de<br />
carbono, metanol y cloruro de vinilo.<br />
Capítulo 4 44
Cromatografía de gases<br />
En la segunda figura de la siguiente hoja se muestra una aplicación característica de una columna<br />
abierta revestida con un polímero poroso (columna PLOT).<br />
4.4 Aplicaciones.<br />
Se sabe que los ácidos grasos trans incrementan el colesterol LDL y disminuyen el colesterol HDL<br />
en sangre. Consecuentemente una ingesta excesiva de ácidos grasos trans aumenta el riesgo de<br />
enfermedad cardiovascular. La aumentada preocupación por los ácidos grasos trans requiere de<br />
métodos precisos y convenientes para el análisis de productos comerciales.<br />
Los métodos analíticos disponibles actualmente incluyen: cromatografía de gases,<br />
espectroscopia de infrarrojo, y cromatografía de gases de capa fina (AgNO3- TLC- GC, por sus siglas en<br />
inglés). Dentro de estos métodos la cromatografía de gases se ha usado preferencialmente dado su<br />
conveniencia y su sensibilidad. Bis cianopropil polisiloxano o bis cianopropilsiloxano polisilfenileno son<br />
las fases estacionarias comúnmente usadas en el análisis de ácidos grasos trans en correspondencia a la<br />
necesidad por una alta resolución entre los picos de los metil- esteres de los ácidos grasos (FAME).<br />
Existen varios métodos analíticos oficiales utilizando estas fases estacionarias tales como los<br />
métodos del AOAC (Asociación Oficial de Químicos Agricultores) y AOCS (Asociación Americana de<br />
Químicos y Aceites) (por sus siglas en inglés).<br />
A pesar de que el método de AOCS es muy preciso tiene varias desventajas, tales como: un<br />
tiempo de análisis mayor debido a la longitud de la columna (100 m), la dificultad en la identificación de<br />
los picos debido a su fase estacionaria de bis cianopropil polisiloxano y los grandes costos económicos<br />
debidos a el uso de un estándar caro.<br />
Por lo tanto debe buscarse un método más conveniente de GC, particularmente para el<br />
propósito de control de calidad.<br />
Capítulo 4 45
Cromatografía de gases<br />
Método 1 Método 2 Método 3 1<br />
Columna TC- 70 TM (GL- Science) SP-2560 TM (Supelco Inc.)<br />
Fase estacionaria bis cianopropilsiloxano polisilfenileno bis cianopropil polisiloxano<br />
Longitud 30m 60m 100m<br />
Diámetro interno 0.25mm 0.25mm<br />
Grosor de película 0.25μm 0.20μm<br />
Temperatura 190ºC 180ºC 2<br />
Inj/Det 250ºC/260ºC 250ºC/250ºC<br />
Gas acarreador 1 ml/min Helio 1 ml/min Helio<br />
Split 100:1 100:1<br />
Volumen inyectado 3 1μl 1μl<br />
Tiempo de corrida 18min 40 min 74min<br />
Tabla 1. Ejemplo del trabajo hecho por Shirasawa y colaboradores para encontrar un mejor método de<br />
determinación de ácidos grasos trans<br />
1) Prueba control: AOCS celh-05<br />
2) 180ºC (60 min)- (10ºC/min)- 220ºC (10 min)<br />
3) 1% del aceite en hexano.<br />
Por otro lado, derivados de las anfetaminas tales como: 3,4-metilendioxi(MDA), 3,4 -<br />
metilendioxietilanfetamina (MDEA) y 3,4- metilendioximetilanfetamina (MDMA) constituyen un grupo<br />
de estimulantes del sistema nervioso que producen efectos cardiovasculares y del comportamiento bien<br />
identificados. El abuso de estas drogas es especialmente problemático entre la población joven y a pesar<br />
de que las intoxicaciones agudas han sido ampliamente documentadas el potencial de toxicidad por<br />
lapsos mayores de tiempo para el sistema nervioso es el tema de muchas controversias. MDMA se<br />
excreta en la orina generalmente sin cambio alguno junto con otros derivados de las anfetaminas como<br />
HHMA, HHA, HMMA y HMA.<br />
La cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas es la técnica instrumental más<br />
comúnmente empleada en el análisis de anfetaminas y sus derivados. La derivatización es requerida para<br />
mejorar la cromatografía, en cuanto a la sensibilidad y reproducibilidad de aminas primarias y<br />
secundarias.<br />
Capítulo 4 46
Cromatografía de gases<br />
Tabla 2. Ejemplo del trabajo de Pirnay y colaboradores en la cuantificación de derivados de anfetaminas en orina<br />
por GC-MS<br />
4.5 Resumen<br />
La cromatografía de gases constituye un poderoso instrumento en la determinación de los<br />
componentes de una muestra, al permitir tanto la separación de éstos como su detección individual. Una<br />
gran ventaja de este método es la rapidez y su límite de detección, un requisito indispensable para el<br />
análisis es que la muestra debe ser volátil.<br />
Dependiendo de la fase estacionaria utilizada la cromatografía de gas se subdivide en: gas-<br />
líquido y gas sólido.<br />
En el caso de la cromatografía de líquidos, los parámetros dependen del poder del eluyente (la<br />
polaridad de este); para la cromatografía de gases, los parámetros dependen de la temperatura a la cual<br />
se esté trabajando y del flujo del gas de arrastre.<br />
Las partes esenciales de un equipo de cromatografía son: fuente de gas portador, sistema de<br />
regulación de caudales, bloque termostatado de inyección de las muestras, columna termostatada,<br />
detector termostatado, con amplificador de señal y registro gráfico y caudalímetro de precisión.<br />
4.6 Bibliografía<br />
http://www.upct.es/~sait/_sit/html/recursos_masas_y_gases.htm<br />
http://instrumental.uprh.edu<br />
BERMEJO, Francisco. BERMEJO, Pilar. BERMEJO, Adela. Química Analítica generla, cuantitativa e<br />
instrumental. Vol. 2. 6ta. Edición. Ed. Paraninfo. Madrid 1991.<br />
SKOOG, Douglas A. y Leary, James J. (1994), Análisis Instrumental,Madrid: McGraw-Hill.<br />
Pirnay et al. Sensitive Gas Chromatography – Mass Spectrometry Method for Simultaneous<br />
Measurement of MDEA, MDMA, and metabolites HMA, MDA, and HMMA in human urine. Drug<br />
Monitoring and Toxicology. Clinical Chemistry 52:9. 1728-1734. (2006).<br />
Shirasawa et al. A Rapid Method for Trans- Fatty Acid Determination Using a Single Capillary GC<br />
.Journal of Oleo Science. J. Oleo Sci. 56 (2) 53- 58. (2007)<br />
Rubinson, Kenneth. Analisis Instrumental. Editorial Pearson Education, Madrid 2001. pps 680-<br />
700.<br />
Capítulo 4 47
Capítulo 5<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)<br />
La cromatografía es un método físico de separación, basado en la distribución de los<br />
componentes de una mezcla entre dos fases inmiscibles, una estacionaria y otra móvil. En cromatografía<br />
líquida, la fase móvil es un líquido que fluye a través de una columna que contiene a la fase<br />
estacionaria. La cromatografía líquida se lleva a cabo en una columna de vidrio. Después se coloca la<br />
muestra por la parte superior y se hace fluir la fase móvil a través de la columna por efecto de la<br />
gravedad. Para aumentar la eficiencia en las separaciones, en la cromatografía de alta resolución; el<br />
tamaño de las partículas de fase fija se disminuye hasta los micrones, usando altas presiones para lograr<br />
que la fase móvil pueda fluir.<br />
5.1 Tipos de cromatografía en HPLC y aplicaciones<br />
La Cromatografía de líquidos, es una técnica de análisis químico ampliamente utilizada, la cual<br />
permite separar físicamente y cuantitativamente los distintos componentes de una solución por la<br />
absorción selectiva de los constituyentes de una mezcla, consta de dos fases, una fija que suele llamarse<br />
fase estacionaria, y una móvil (fase móvil) que fluye permanente durante el análisis, y que en este caso<br />
es un líquido. La tabla 1 nos muestra los tipos de cromatografía líquida que existen así como su<br />
separación cromatográfica.<br />
Nombre<br />
Tipo de fase<br />
móvil<br />
Tipo de fase<br />
estacionaria<br />
Método de fijación de la fase estacionaria<br />
Partición Líquido Líquido Adsorbida en un sólido poroso sostenido en una columna tubular<br />
Adsorción Líquido Sólido Sostenida en una columna tubular<br />
Papel Líquido Líquido Sostenida en los poros de un papel grueso<br />
Capa delgada Líquido Líquido o sólido<br />
Sólido finamente dividido sostenido sobre una placa de vidrio: el<br />
líquido puede absorberse sobre las partículas<br />
Gel Líquido Líquido Sostenido en los intersticios de un polímero sólido<br />
Intercambio<br />
iónico<br />
Líquido Sólido<br />
Tabla1.- Clasificación de las separaciones cromatográficas<br />
Resina de intercambio iónico finamente dividida en una columna<br />
tubular<br />
Capítulo 5 48
5.2 Cromatografía de adsorción<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Es la técnica más usada para la separación de compuestos orgánicos neutros, es adecuada para<br />
compuestos no polares probablemente con masas moleculares inferiores a 5 000. Se basa en la afinidad<br />
de adsorción, su fase estacionaria es la superficie de un sólido finamente dividido. El soluto compite por<br />
los sitios sobre la superficie del sólido con el disolvente utilizado como eluyente; la retención es el<br />
resultado de la adsorción. Las únicas fases que se utilizan en este tipo de cromatografía son la sílice y la<br />
alúmina, siendo la primera la preferida. La elección de la fase móvil es fundamental para el éxito de una<br />
cromatografía líquido-sólido; variando el disolvente, si este presenta una alta fuerza de elución eluirá las<br />
especies absorbidas más rápidamente que uno que tenga un valor más bajo. La cromatografía de capa<br />
fina (TLC) es un ejemplo especial de cromatografía por adsorción en la cual la fase estacionaria es un<br />
plano, en la forma de un soporte sólido en un plato inerte.<br />
Aplicaciones: se utiliza para compuestos no polares con masas alcohol>carbonilo>éster>hidrocarburo. A continuación se muestra una<br />
cromatografía de absorción.<br />
Figura 1.- Cromatografía de Adsorción<br />
Capítulo 5 49
5.3 Cromatografía de partición<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Cromatografía líquido-líquido La separación de las sustancias se logra por migración diferencial<br />
de los solutos. La fase estacionaria de la cromatografía de partición es un líquido soportado en un sólido<br />
inerte, el más usado es el ácido silícico o gel de sílice. La fase móvil puede ser un disolvente puro o una<br />
mezcla de disolventes, la polaridad puede ser notablemente diferente al la del líquido estacionario. Esta<br />
consiste en aplicar una gota de la solución con la mezcla de substancias a separar en la parte inferior de<br />
una tira de papel o en una delgada capa de un material inerte, como silicagel o celulosa, el papel o<br />
material inerte (los denominaremos soportes) se colocan en un recipiente con un solvente, de manera<br />
que, este los vaya impregnando; el disolvente se elige de manera tal que uno de ellos se adsorba más al<br />
soporte que el otro; a medida que el disolvente avance a lo largo del soporte los líquidos suben<br />
espontáneamente por capilaridad, aquellos componentes de la muestra que sean más solubles en el<br />
líquido que queda adsorbido serán retenidos, y los que tengan mayor afinidad por el que no se adsorbe<br />
serán arrastrados por este.<br />
Aplicaciones: es un poderoso instrumento para la separación de sustancias estrechamente<br />
relacionadas. Ejemplos típicos son la resolución de los numerosos aminoácidos formados en la hidrólisis<br />
de una proteína, la separación y análisis de alcoholes alifáticos y la separación de derivados de azucares.<br />
Fig. 2 Separación de moléculas pequeñas por cromatografía de partición.<br />
5.4 Cromatografía de intercambio iónico<br />
El disolvente por lo general es agua y las especies a separar son iones, es muy utilizada en la<br />
química inorgánica, también se usa para la separación de aminoácidos y otros ácidos y bases orgánicas.<br />
Está basada en la atracción entre iones del soluto y puntos cargados que existen en la fase estacionaria.<br />
El intercambio iónico es un proceso en el cual ocurre un intercambio de iones de signo igual entre una<br />
solución y un sólido esencialmente insoluble en contacto con la solución. La fase estacionaria es una<br />
resina de intercambio iónico que contiene grupos cargados, teniendo la propiedad de separar especies<br />
ionizadas (Cationes o Aniones); la Fase Móvil es generalmente una solución amortiguadora de pH.<br />
Capítulo 5 50
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Dentro de los intercambiadores encontramos: arcillas y las ceolitas, así como resinas sintéticas.<br />
Estas últimas pueden ser usadas para intercambio de cationes se usan: resinas ácidas fuertes las cuales<br />
contienen grupos de ácidos sulfónico y resinas ácidas débiles con grupos de ácido carboxílico. En el caso<br />
de intercambiadores aniónicos, contienen grupos funcionales básicos adheridos a la molécula de<br />
polímero generalmente son aminas. La Fase Estacionaria es una resina de intercambio iónico que<br />
contiene grupos cargados, teniendo la propiedad de separar especies ionizadas (Cationes o Aniones); la<br />
Fase Móvil es generalmente una solución amortiguador de pH.<br />
Aplicaciones: encuentra mucho uso en los analizadores para aminoácidos, se ha aplicado a una gran<br />
variedad de sistemas orgánicos y bioquímicos incluyendo fármacos y sus metabolitos, sueros,<br />
conservantes de alimentos, mezclas de vitaminas, azúcares y preparaciones farmacéuticas.<br />
Figura 3.-Cromatografía Iónica (a) Separación de aniones en una columna de intercambio aniónico. (b) separación<br />
de iones alcalinotérreos en una columna de intercambio catiónico.<br />
5.5 Cromatografía en gel<br />
Es una técnica de caracterización de polímeros que proporciona la distribución completa de<br />
pesos moleculares de una muestra y sus distintos promedios. El fraccionamiento se basa, por lo menos<br />
en parte, en el tamaño y la forma molecular de las especies de la muestra, también se le conoce como<br />
cromatografía de permeación en gel, cromatografía de exclusión y cromatografía de tamizado<br />
molecular. Se efectúa en una columna por el método de elusión. La fase fija está formada por partículas<br />
poliméricas o de sílice que contienen una red uniforme de poros por los que pueden penetrar las<br />
moléculas de pequeño tamaño. Las moléculas de tamaño grande se excluyen totalmente y son eluidas<br />
en primer lugar, mientras que las de pequeño tamaño tienen acceso a todo el volúmen poroso y son las<br />
últimas que se eluyen, los factores que determinan la separación de las moléculas son el tamaño del<br />
poro, el tamaño de la partícula y el flujo de elución. Los diferentes tipos de partículas usadas deben ser<br />
estables, mecánica y químicamente, tener bajo contenido en grupos iónicos, uniformidad de poro y<br />
Capítulo 5 51
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
tamaño. Los compuestos pueden ser derivados de dextranos (Sephadex), derivados de agarosa<br />
(Sepharosa), derivados de acrilamidas (Biogel P) y esferas de vidrio. Hay diferentes tamaños de partícula<br />
para un gel: a menor tamaño mayor resolución y menor gasto en la columna.<br />
Aplicaciones: Este técnica se emplea en la separación de proteínas de alimentos, determinación de<br />
glucosa y fructosa en zumos de fruta, así como para la separación de compuestos de alto peso<br />
molecular- proteínas y polímeros, ácidos grasos, azucares. Cambios de buffers, después de<br />
cromatografías de intercambio iónico, afinidad o de interacción hidrofóbica; desalado, proteínas,<br />
polisacáridos, polipéptidos etc. pueden ser desalados antes de ser concentrados o liofilizados;<br />
eliminación de fenol de las preparaciones de ácidos nucléicos; eliminación de compuestos de bajo peso<br />
molecular marcados. I125, FITC de las soluciones de marcaje de proteínas; para reacciones entre<br />
macromoléculas y reactivos de bajo peso molecular; eliminación de productos, cofactores, inhibidores,<br />
etc. de las enzimas; Purificación de macromoléculas; determinación del peso molecular de las proteínas.<br />
Figura 4.- Cromatograma Sephadex G-200 superfine. Peaks: 1. catalase; 2. aldolase; 3. Bovine serumalbumin; 4.<br />
ovoalbumin; 5 chymotrypsinogen A; 6 ribonuclease A.<br />
5.6 Cromatografía plana<br />
La separación se produce sobre una capa de un sólido finamente dividido que se ha fijado sobre<br />
una superficie plana, es un método notablemente simple y de bajo costo. Técnica de separación en la<br />
que la fase estacionaria está en forma de plano o sobre un plano, éste puede ser un papel, que esté<br />
impregnado con una sustancia que actúe de fase estacionaria o una capa de partículas sólidas extendida<br />
sobre un soporte, tal como una placa de vidrio. A veces a la se la llama Cromatografía de Lecho Abierto.<br />
La cromatografía plana tiene como fase móvil un líquido y como fase estacionaria un líquido o<br />
un sólido dispuestos sobre una superficie plana; existen tres tipos, cromatografía en papel, donde una<br />
hoja o tira de papel de filtro sirve como fase estacionaria y medio de separación; cromatografía en capa<br />
fina, en la que la separación se produce sobre una capa de sólido finamente dividido que se ha fijado<br />
Capítulo 5 52
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
sobre una superficie plana; y la electroforésis. La fase móvil se mueve a través de la fase estacionaria<br />
por capilaridad, a veces es ayudado por gravedad o por potencial eléctrico.<br />
Aplicaciones: se utiliza para separar e identificar los componentes de pequeñas muestras de<br />
substancias inorgánicas, orgánicas y bioquímicas, se usa en determinadas aplicaciones con una<br />
finalidad didáctica, también para la separación de muestras clínicas y bioquímicas así como en otras<br />
aplicaciones analíticas generales por su gran sencillez y bajo costo.<br />
5.7 Cromatografía en papel<br />
Se utilizan papeles especiales de elevada pureza, Es una técnica muy sencilla, se utiliza una tira de papel<br />
de filtro (Whatman nº 1 por ejemplo) como soporte para la separación. El mecanismo que interviene en<br />
la separación fundamentalmente de reparto. La fase estacionaria esta constituida por el agua absorbida<br />
sobre las moléculas de celulosa del papel. El papel utilizado puede ser papel de filtro estándar o papel,<br />
La fase móvil se selecciona empíricamente, se emplean mezclas consistentes en compuestos orgánicos,<br />
agua y otras especies (ácidos, bases, agentes complejantes) que modifiquen la solubilidad de los<br />
compuestos de la muestra.<br />
5.7 Cromatografía en capa fina<br />
Se realiza en placas de vidrio o plástico recubiertos con una capa delgada de partículas finamente<br />
divididas contenidas en la fase estacionaria. El mecanismo predominante es la adsorción. Los materiales<br />
más usados han sido: gel de sílice, alúmina, celita, poliamidas. La fase móvil el disolvente a utilizar debe<br />
reunir una serie de características: inerte frente a los componentes de la muestra y de la fase<br />
estacionaria, elevada pureza, adecuada viscosidad y tensión superficial, bajo punto de ebullición para<br />
facilitar el secado de las placas, económico y baja inflamabilidad y toxicidad.<br />
Figura 5.- Cromatograma en capa fina bidimensional (gel de sílice) de algunos aminoácidos. Disolvente A:<br />
tolueno/2- cloroetanol/piridina. Disolvente B: cloroformo/alcohol bencilico/ácido acético. Aminoácidos: (1) ácido<br />
aspártico, (2) ácido glutámico, (3) serina, (4) f3-alanina, (5) glicina, (6) alanina, (7) metionina, (8) valina, (9)<br />
isoleucina y (10) cisteína.<br />
Capítulo 5 53
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
El HPLC se utiliza para: detección y cuantificación de sacarina benzoatos, cafeína y aspartame en<br />
refrescos; detección de ciclomato en jugos de fruta; separación de esteres de ácidos grasos por fase<br />
inversa y con argentación de columnas( Silicato de Al con Ag); separación de triglicéridos por la longitud<br />
de la cadena y el grado de instauración por fase inversa y detector de dispersión luminosa, para el<br />
estudio de aceites y grasas adulteradas; determinación del contenido de Vit A y sus precursores ( α y β<br />
caroteno) en margarina y aceites de hígado por fase inversa; determinación del contenido en Vit D en<br />
leche en polvo y cereales por fase normal.<br />
5.8 Instrumentación.<br />
Un equipo para HPLC puede ser representado por la siguiente figura 6<br />
Figura 6.-Esquema de los componentes de un HPLC<br />
La fase móvil puede ser un disolvente puro o una mezcla de disolventes; algo importantes es<br />
que deben ser grado HPLC, esto implica un 99% o mas de pureza para evitar contaminantes que puedan<br />
interferir en la elución de la muestra o bien que contengan algunas pequeñas partículas que puedan<br />
tapar la columna; por lo que es necesario filtrarlos antes de que entren a la columna.<br />
Dependiendo del equipo, cuando se trata de una mezcla de disolventes; se puede o no<br />
programar la bomba para que tome las cantidades adecuadas de cada disolvente o bien, algunas otras<br />
bombas (las más antiguas) no tienen la capacidad de realizar esta mezcla y por lo tanto esta se tiene que<br />
preparar por nosotros. Cuando durante toda la separación se usa el mismo disolvente, se denomina<br />
isocrática.<br />
La bomba envía el disolvente hacia la válvula inyectora que es una válvula de seis vías que<br />
permite introducir al disolvente, la muestra contenida en el loop de volumen calibrado. Luego de que se<br />
produzca la separación en la columna, los componentes de la mezcla pasan al detector. El cual da una<br />
señal eléctrica proporcional a la cantidad de materia; esta señal es enviada al registrador que a su vez da<br />
un cromatograma de intensidad en función del tiempo (figura 7); en el cual, lo ideal es obtener picos<br />
gaussianos los cuales corresponden cada uno a un componente diferente de la muestra.<br />
Capítulo 5 54
En HPLC existen dos tipos básicos de detectores:<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Figura 7.- Cromatograma típico obtenido por un HPLC<br />
Los basados en una propiedad de la disolución.<br />
Los basados en una propiedad del soluto<br />
Algunos de los detectores más usados son: detectores de absorbancia, detectores de<br />
fluorescencia, detectores de Índice de refracción, detector de dispersión de luz, detectores<br />
electroquímicos, detectores por espectrometría de masas.<br />
El integrador calcula el área de cada pico, la cual se puede relacionar con la concentración del<br />
componente si se tiene una curva patrón; si no se cuenta con ella, sólo sería cualitativa.<br />
Debido a que los detectores que se usan en estos equipos no son destructivos, es posible<br />
recuperar los productos que salen de él, y de esta manera realizar otro tipo de separaciones (por<br />
ejemplo) analíticas (también depende del tamaño del loop, de la columna y del tipo de bomba).<br />
5.9 Volumen y tiempo de retención<br />
El volumen de fase móvil (o tiempo para Tr) necesario para transportar la banda de soluto desde<br />
el punto de inyección a través de la columna, hasta el detector, en el punto máximo del pico del soluto<br />
se define como volumen de retención (Vr).<br />
El volumen muerto (V0) representa lo que se conoce como espacio muerto o volumen de retraso de la<br />
columna, incluye las contribuciones efectivas del volumen del inyector, tubería, conexión, columna y<br />
detector.<br />
Capítulo 5 55
5.16 Instrumentación<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Los componentes básicos de un sistema para HPLC son:<br />
A) Depósitos para la fase móvil (disolventes)<br />
B) Sistema de bombeo para proporcionar presión a la fase móvil<br />
C) Sistema de inyección de muestras<br />
D) Columna cromatográfica<br />
E) Termostatos para las columnas<br />
F) Detectores<br />
G) Sistema para el tratamiento de datos y registrador<br />
Componentes básicos de un sistema para HPLC. Hernández, 2002.<br />
Como algunas de las fases móviles usadas en HPLC pueden ser químicamente activas como<br />
ácidos, bases o líquidos corrosivos, es esencial que los componentes del sistema estén fabricados con<br />
materiales resistentes, por lo que la mayoría de las partes en contacto con la fase móvil suelen estar<br />
fabricadas con acero inoxidable (Hernández L. 2002).<br />
Los disolventes más usados en HPLC son agua, disoluciones tampón acuosas y disolventes<br />
orgánicos como el metanol. Deben ser espectroscópicamente puros, exentos de partículas sólidas y<br />
degasificados, esto se lleva a cabo con un gas inerte muy poco soluble como el helio.<br />
Como fase estacionaria lo más común es usar partículas microporosas esféricas de sílice muy<br />
puro, que son permeables al disolvente (Harris, D. 2001).<br />
Capítulo 5 58
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
A) Los recipientes que se utilicen para almacenar la fase móvil tienen que ser inertes, es decir, el<br />
disolvente no deberá extraer especie alguna del material con el que estén construidos. Suelen ser<br />
botellas de vidrio y tubos de teflón. Están provistos de unos filtros, indispensables para eliminar los gases<br />
disueltos y partículas que pueda contener la fase móvil (Harris, . 2001).<br />
B) Debido a las elevadas presiones de trabajo y al pequeño tamaño de las partículas de la fase<br />
estacionaria, se utiliza una bomba que es la encargada de introducir la fase móvil o disolvente a través<br />
de la columna.<br />
Los sistemas de bombeo deberán reunir las siguientes características: (Hernández, L. 2002).<br />
Generar presiones superiores a 6000 psi.<br />
Capaces de cubrir un amplio rango de flujo entre 0,1 y 10 ml/min con una precisión del 0,5 % y<br />
que esté libre de pulsaciones.<br />
Construidos con materiales inertes respecto a los disolventes empleados.<br />
Las bombas empleadas en HPLC son de tres tipos:<br />
Bombas recíprocas o de vaivén, son las más utilizadas. Están formadas por una pequeña cámara<br />
cilíndrica que se llena y luego se vacía por oscilación de un pistón de zafiro. El bombeo produce un flujo<br />
pulsado que después debe amortiguarse. Sus principales ventajas son que se consiguen presiones<br />
elevadas y se suministra un caudal constante, pudiéndose adaptar a la técnica de elución con gradiente,<br />
debido a su pequeño volumen interno (Skoog, D. A. et al. 2001).<br />
Bombas neumáticas o de presión constante, hacen uso de la presión de un gas aplicado al<br />
recipiente conteniendo la fase móvil. Son sencillas, no provocan pulsaciones pero están limitadas a<br />
presiones relativamente bajas. (Hernández, L. 2002).<br />
Bombas de desplazamiento o tipo jeringa, consisten en una cámara equipada con un<br />
mecanismo de tornillo. Suministran un flujo libre de pulsaciones pero con una capacidad limitada a unos<br />
250 ml. (Harris,D.C. 2001)<br />
C) Los volúmenes que se inyectan de muestra deberán ser pequeños para evitar la sobrecarga de la<br />
columna. Hay varios tipos:<br />
El método más simple es la utilización de una jeringa de alta presión con un diafragma (“septum”) a la<br />
entrada de la columna. Está limitado a una presión máxima de operación de 1500 psi.<br />
Capítulo 5 59
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Las válvulas de inyección con bucles de volumen conocido, es el método más utilizado (Harris, D. C.<br />
2001).<br />
D) En las columnas cromatográficas es donde se produce la velocidad diferencial de los solutos que<br />
permite su separación (Harris, D. C. 2001). El material de las columnas cromatográficas suele ser de<br />
acero inoxidable cuya longitud varía de 5 a 30 cm y un diámetro de 1 a 5 mm. La eficacia de las columnas<br />
aumenta al disminuir el tamaño de las partículas de la fase estacionaria. El tamaño típico de las<br />
partículas es de 3-10 um (Harris, D. 2001).<br />
Columna para HPLC. Fuente: P.V.G. Lab. 3-D, Facultad de Química, 2007<br />
Las columnas son caras y se degradan con facilidad, por eso, se protege la entrada de la columna<br />
con otra más corta, la precolumna, que retiene por adsorción las impurezas de forma irreversible (Harris,<br />
D. 2001).<br />
E) No es necesario el control estricto de la temperatura de la columna, pero las separaciones resultan<br />
más reproducibles cuando la temperatura se mantiene constante. Los instrumentos comerciales<br />
modernos están equipados con calentadores que regulan la temperatura de la columna.<br />
F) El papel del detector es indicar los momentos de aparición de los componentes, y proporcionar<br />
indicación cuantitativa y cualitativa de los mismos. El detector utilizado depende de la naturaleza de la<br />
muestra y deberá reunir una serie de características como son, tener una sensibilidad elevada, buena<br />
estabilidad y reproducibilidad. Amplio margen de respuesta lineal, insensible a cambios en la presión y la<br />
temperatura. Se pueden clasificar de la forma siguiente: (Hernández, L. 2002)<br />
El detector se coloca al final de las columnas, responde a la concentración del soluto y se registra<br />
en función del tiempo y obteniéndose una serie de picos, generándose un grafico que se denomina<br />
cromatograma. La posición de los picos en el eje del tiempo puede servir para identificar los<br />
componentes de la muestra.<br />
Capítulo 5 60
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Los detectores basados en una propiedad del soluto que no la suele presentar la fase móvil. Suelen ser<br />
muy selectivos y sensibles:<br />
Detectores de absorbancia ultravioleta, son los más utilizados. Su fundamento es la<br />
espectrofotometría de absorción de luz visible y ultravioleta de un componente a una determinada<br />
longitud de onda. Los más potentes son los que utilizan un montaje de fotodiodos para registrar el<br />
espectro completo de cada soluto que pasa por el detector. Los datos de absorbancia se representan en<br />
función de la longitud de onda y del tiempo.<br />
Detectores de fluorescencia, son muy sensibles y selectivos, el principio de operación se basa en<br />
la irradiación con la luz UV al componente de interés y la posterior medida de la luz fluorescente emitida<br />
por éste.( Harris, D. C. 2001)<br />
Detectores electroquímicos, ofrece ventajas debido a su especificidad, sensibilidad y amplia<br />
aplicabilidad, especialmente para compuestos orgánicos. Responde a analitos que puedan oxidarse o<br />
reducirse. Es el ejemplo de fenoles, aminas, peróxidos (pueden detectarse por oxidación) y cetonas,<br />
aldehídos (detectados por reducción). Las técnicas electroquímicas más utilizadas con esta finalidad son<br />
la amperometría, voltamperometría y culombimetría.<br />
Los detectores basados en una propiedad de la disolución, responden a un conjunto amplio de solutos,<br />
pero suelen ser poco sensibles:<br />
Detectores de índice de refracción, está formado por una celda con dos compartimentos, en uno<br />
se introduce el disolvente puro y en el otro la muestra, se hace pasar luz visible paralela. Cuando entra<br />
en la celda soluto de distinto índice de refracción al disolvente el has se desvía y varía la señal dada por la<br />
fotocélula (Harris, D. C. 2001). El principal inconveniente es que son muy sensibles a los cambios de<br />
temperatura y no resultan apropiados para trabajar con la modalidad de elusión con gradiente.<br />
Detectores de conductividad, son los más utilizados cuando los solutos eluidos son iónicos, como<br />
ácidos y bases, así como cationes y aniones inorgánicos después de su separación por cromatografía de<br />
cambio iónico. Tienen elevada sensibilidad, baratos y de larga duración.<br />
Características de los detectores:<br />
Sensibilidad. Medida de la efectividad de un detector para convertir la muestra en una señal<br />
eléctrica medible.<br />
Linealidad. Rango de masa ó concentración de muestra sobre el cual el detector mantiene una<br />
sensibilidad constante sin una desviación arbitraria.<br />
Capítulo 5 61
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
El significado práctico de la linealidad del detector es el que le indica al analista la concentración<br />
para la cual el detector es confiable. Hay dos límites en la curva de linealidad:<br />
El límite de concentración inferior, que es dado por el límite de detección.<br />
El límite Superior, definido por un porcentaje de desviación arbitrario de la curva de linealidad.<br />
Rango Dinámico Lineal. Rango sobre el cual la sensibilidad del detector es constante.<br />
Ruido. Es cuantificado por el promedio de la amplitud pico-pico de la señal. El significado de conocer el<br />
nivel de ruido de un detector es un factor determinante en la determinación de la cantidad mínima<br />
detectable y el límite inferior del rango lineal.<br />
Límite de Detección. Está definido como la mínima cantidad de sustancia que puede producir una señal<br />
que sea el doble del nivel de ruido.<br />
Corriente de Fondo. Señal constante de salida generada por el proceso en el que un detector está<br />
operativo sin que alguna sustancia pase a través de él. Esta señal es muy importante, ya que permite<br />
diagnosticar el buen o mal funcionamiento del detector.<br />
La separación efectuada se conserva en un registro individual llamado cromatograma. Un<br />
cromatograma es una imagen que traduce visualmente en una pantalla o en un papel la evolución, en<br />
función del tiempo, de un parámetro que depende de la concentración instantánea del soluto a la salida<br />
de la columna. Este gráfico se obtiene gracias a un detector situado a la salida de la columna (Rouessac y<br />
Rouessac, 2003).<br />
Montaje cromatográfico y cromatograma (Skoog, A. D. Et. Al, 2001).<br />
Capítulo 5 62
5.17 Bibliografía<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
BERMEJO, M. F. – “Química analítica general, cuantitativa e instrumental “. Vol. 2. Ed. Paraninfo, S. A.<br />
Madrid. 1991.<br />
HARRIS, D. C. – “Análisis químico cuantitativo”. Ed. Reverte, S. A. Barcelona. 2001.<br />
HERNÁNDEZ, L. y GONZÁLEZ, C. – “Introducción al análisis instrumental”. Ed. Arial Ciencia. 2002.<br />
KIRK, R. S., SAWYER, R., EGAN, H. – “Compuestos y análisis de alimentos de Pearson” Ed. Continental, S.<br />
A. México. 1996.<br />
LORO, J. F. – “Manual de cromatografía”. Colección Textos Universitarios. 2001<br />
ROUESSAC, F. y ROUESSAC, A. – “Análisis químico: Métodos y técnicas instrumentales modernas”. Ed. Mc<br />
Graw Hill. 2003.<br />
SKOOG, D. A., WEST, D. M., HOLLER, F. J. – “Química analítica”. Ed. Mc Graw Hill. 7ª edición. 2001.<br />
SKOOG, A y LEARY – “Análisis instrumental”. Ed. Mc Graw Hill. 1998<br />
Capítulo 5 63
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Cromatografía líquida de alta resolución II<br />
5.18 Cromatografía en fase reversa<br />
En esta técnica una mezcla de agua/solvente orgánico es comúnmente usada como fase móvil, y<br />
un sólido de área de superficie altamente no polar es empleado como fase estacionaria. La última es<br />
usualmente un empaque de alcanos adheridas a sílice, por ejemplo, con grupos alquilo de 8 o 18<br />
carbonos cubriendo la superficie de sílice. RPC (reverse phase chromatography) es actualmente el<br />
método más popular de cromatografía en líquidos; mas del 70 % de todas las separaciones por HPLC son<br />
llevadas a cabo por este método.<br />
La base de la retención de soluto en RPC es aun algo controversial; algunos trabajadores<br />
prefieren un proceso de adsorción, mientras que otros creen en la partición del soluto dentro de la fase<br />
estacionaria no polar. Probablemente ambos procesos son importantes para algunas muestras. La<br />
retención de un soluto, X, por la adsorción competitiva en la superficie de la fase estacionaria puede ser<br />
representado por:<br />
Xm + zMs ↔ Xz + zMm<br />
Donde M es una molécula de fase móvil. Los subíndices m y s refirieren a las moléculas en la fase<br />
móvil o estacionaria respectivamente. La ecuación 1.1 asume que una competencia entre el soluto y las<br />
moléculas de la fase móvil por un lugar en la superficie de la fase estacionaria existe. Esto es, una<br />
molécula adsorbida, X, desplazara un numero z de moléculas M previamente adsorbidas. Las pruebas<br />
que favorecen un proceso de particiones en RPC son de varias clases:<br />
Primero, la retención de una serie de alcanos sustituidos del tipo Cn-substituidos en el empaque<br />
de una columna, muestra una discontinuidad diferente cuando el soluto alquilo sustituido es igual en<br />
tamaño con el grupo Cn de la fase estacionaria. Esto indica que los grupos n-alquilo en un soluto la<br />
molécula puede penetrar (partición) dentro de la fase estacionaria, mientras no sean demasiado largos<br />
[1]<br />
5.19 Cromatografía quiral<br />
Los compuestos ópticamente activos han atraído una gran atención porque los sistemas de la<br />
vida son quirales. Proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos poseen características quirales las cuales<br />
poseen una estrecha relación con sus funciones.<br />
Capítulo 5 64
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Los estereoisomeros son isómeros con una constitución idéntica pero un arreglo espacial<br />
diferente. Los estereoisomeros se clasifican de acuerdo a si factor de de simetría en un carbono<br />
denominado el carbono quiral.<br />
Los enantiomeros tienen propiedades físicas idénticas excepto por el signo de la rotación óptica.<br />
Generalmente los enantiomeros se obtienen en una mezcla racemica, mezcla en la cual la cantidad de<br />
los enantiomeros es igual.<br />
Modos de separación. La separación cromatografica de enantiomeros se puede conseguir<br />
por varios métodos; sin embargo, es siempre necesario el uso de un discriminador de enantiomeros o<br />
selector. Dos diferentes tipos de selectores pueden distinguirse: un aditivo quiral en la fase móvil o una<br />
fase estacionaria quiral. El mecanismo de separación es dependiente del modo de separación usado.<br />
5.20 Cromatografía de derivados diastoméricos.<br />
Este el más antiguo y ampliamente usado método cromatográfico para distinguir enantiomeros.<br />
La columna de derivación de un soluto ópticamente activo con otra molécula ópticamente activa<br />
depende de la habilidad de separar a la molécula buscada. Un número importante de de grupos que<br />
desvían la actividad de los compuesto a separar se han estudiado entre ellos están los grupos amino,<br />
(separados con amidas, carbamatos, ureas, tioureas, y sulfoaminas) grupos hidroxilo, (separados con<br />
esteres, carbonatos, y carbamatos) grupos carboxilo (esteres y amidas), epóxidos (isotiocianatos),<br />
olefinas (con complejos quirales de platino), y tioles (con tioeteres).<br />
Las ventajas de esta técnica son:<br />
1. La metodología ha sido ampliamente estudiada, haciendo que la aplicación sea relativamente<br />
fácil y accesible.<br />
2. La detección de los productos puede ser llevada a cabo mediante la selección adecuada del<br />
agente derivante (separante) con un fuerte cromoforo o fluoroforo.<br />
Las principales limitantes:<br />
1. La síntesis de derivados diastomericos requiere del aislamiento de los compuestos necesarios<br />
para la separación.<br />
2. Las muestras se contaminan con el derivado diastomérico.<br />
3. Los productos de interés pueden tener reacciones con los aditivos de la columna.<br />
Capítulo 5 65
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
5.21 Separación usando aditivos quirales a la fase móvil.<br />
La separación de compuestos enantiomericos se ha logrado a través de la formación de<br />
complejos diastoisomericos con una molécula quiral añadida a la fase móvil. La separación quiral es<br />
posible dada la diferencia de los complejos diastoisomericos formados, la solvatación en la fase móvil o<br />
la unión a la fase solida. Una visión general del fundamento de este método ha sido publicada por<br />
Lindner y Pettersson [2] .<br />
Existen tres principales tipos de aditivos para la formación de los complejos:<br />
A) Complejos de metales de transición (intercambiadores de ligandos)<br />
B) Apareamiento de iones<br />
C) Inclusión molecular<br />
5.22 Separación usando aditivos quirales en la fase estacionaria.<br />
A diferencia del método anterior en este método los complejos se forman en la fase estacionaria,<br />
donde los aditivos se encuentran ya fijados. El enlace que se forma con uno de los enantiomeros hace<br />
posible la separación de estos mismos. Existen 5 tipos principales de sistemas usados en esta técnica.<br />
1) Es los complejos soluto fase estacionaria son formados por interacciones atractivas, puentes de<br />
hidrogeno, interacciones pi, dipolos instantáneos, etc., entre el soluto y la fase estacionaria.<br />
2) El mecanismo para la formación de complejos soluto-fase estacionaria es a través de<br />
interacciones atractivas en donde la inclusión de complejos juega un papel importante.<br />
3) El soluto entra dentro de cavidades quirales en la fase estacionaria para formar los complejos<br />
incrustados.<br />
4) El soluto es parte de un complejo metálico diastomérico.<br />
5) La fase estacionaria es una proteína y el complejo soluto-fase estacionaria se basa en<br />
combinaciones e interacciones hidrofóbicas y polares.<br />
Aplicaciones. Las principales aplicaciones e encuentran en la industria farmacéutica donde<br />
los compuestos quirales tienen diferentes actividades biológicas en un organismo, la adecuada<br />
separación de estos compuestos es de vital importancia en esta industria [3] .<br />
Capítulo 5 66
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
5.23 Cromatografía de intercambio iónico<br />
Se utiliza principalmente para la separación de iones o de una sustancia fácilmente ionizable, en<br />
donde una de los principales factores que facilitan la retención, es la atracción electrostática entre los<br />
iones de la fase móvil y aquellos situados en la fase inerte estacionaria.<br />
En este tipo de cromatografía los iones del analito se separan basándose en las diferencias entre<br />
sus afinidades relativas por la fase estacionaria (iones de la fase inerte), contra aquellos que se<br />
encuentran en la fase móvil, de forma tal, que se establece un continuo intercambio de cargas en donde<br />
los iones de la matriz son reemplazados por los de la muestra a su paso por la columna.<br />
Los iones que se intercambian más frecuentemente son cationes como NH4 + , metales grupo I y II, NO2 - ,<br />
NO3 - , PO4 2- , haluros, SO4 2- .<br />
Fundamento<br />
Es un proceso en el que una solución de un electrolito es puesta en contacto con una resina<br />
intercambiadora, en donde los iones activos de la resina son reemplazados por aquellos iones de la<br />
misma carga presentes en el analito.<br />
5.24 Intercambiadores catiónicos y aniónicos<br />
Un intercambiador catiónico es aquel en el que los iones activos sobre la matriz son cationes y el<br />
proceso de intercambio involucra cationes, entre los más comunes se encuentran:<br />
-SO3H, -CO2H, -OH, -PO4H3<br />
Los grupos más comunes en una resina aniónica son grupos amino terciarios y cuaternarios y se<br />
intercambian de manera análoga a una resina catiónica.<br />
Resinas. Inicialmente la fase estacionaria constaba de resinas preparadas por<br />
policondensación, de fenoles ya minas aromáticas con formaldehído. Algunos grupos inorgánicos eran<br />
introducidos por condensación de formaldehído con sulfo o carboxil derivados. Actualmente estas se han<br />
reemplazado por materiales basados en estireno (poliacrilatos y divinilbencen derivados) los cuales<br />
pueden ser modificados para adaptar el tamaño de partícula, así como para mejorar la selectividad y la<br />
capacidad de retención de la columna.<br />
Capítulo 5 67
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Las resinas se preparan por copolimerización de estireno con divinilbenceno, de la cual se origina<br />
una maya tridimensional que puede ser modificada con gradientes de concentración para obtener<br />
diferencias en el tamaño de poro y así aumentar la selectividad.<br />
Para las resinas aniónicas, se realiza una clorometilación de la matriz polimérica seguida de un<br />
tratamiento con la correspondiente amina.<br />
Resinas catiónicas de ácido fuerte. Intercambian iones positivos (cationes). Funcionan<br />
a cualquier pH. Es la destinada a aplicaciones de suavizado de agua, como primera columna de<br />
desionización en los desmineralizadores o para lechos mixtos. Elimina los cationes del agua y necesitan<br />
una gran cantidad de regenerante, normalmente ácido clorhídrico (HCl).<br />
Resinas catiónicas de ácido débil. Tienen menor capacidad de intercambio. No son<br />
funcionales a pH bajos. Elevado hinchamiento y contracción lo que hace aumentar las pérdidas de carga<br />
o provocar roturas en las botellas cuando no cuentan con suficiente espacio en su interior. Se trata de<br />
una resina muy eficiente, requiere menos ácido para su regeneración, aunque trabajan a flujos menores<br />
que las de ácido fuerte. Es habitual regenerarlas con el ácido de desecho procedente de las de ácido<br />
fuerte.<br />
Resinas aniónicas de base fuerte. Intercambian iones negativos (aniones). Es la<br />
destinada a aplicaciones de suavizado de agua, como segunda columna de desionización en los<br />
desmineralizadores o para lechos mixtos. Elimina los aniones del agua y necesitan una gran cantidad de<br />
regenerante, normalmente sosa (hidróxido sódico - NaOH).<br />
Resinas aniónicas de base débil. Se trata de una resina muy eficiente, requiere menos<br />
sosa para su regeneración. No se puede utilizar a pH altos. Pueden sufrir problemas de oxidación o<br />
ensuciamiento.<br />
Propiedades de las resinas:<br />
1. Poseer grupos intercambiadores monofuncionales<br />
2. Un tamaño de partícula pequeño<br />
3. Factor de retención elevado<br />
Tamaño de la partícula<br />
Estos se basan en los requerimientos estándares (50 mesh)<br />
Capítulo 5 68
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
100-200 mesh: separaciones a macroescala; cuantitativa<br />
50-100 mesh: preparativas<br />
14-50 mesh: separaciones a escala industrial<br />
Capacidad intercambiadora. Es la medida de la habilidad de la resina para intercambia<br />
un número determinado de iones o de carga por gramo de resina. Está determinada por la accesibilidad<br />
del grupo que se desea intercambiar, la concentración del eluyente, fuerza iónica, pH, tamaño de<br />
partícula y la fuerza de la unión resina-analito<br />
Para una resina catiónica, esta cantidad se define como la capacidad de intercambiar H + ,<br />
mientras que para una resina aniónica esta capacidad esta e función de la cantidad de iones Cl - que<br />
pueda intercambiar.<br />
Selectividad de la Resina. La afinidad entre la resina y la partícula a intercambiar, es<br />
función de la resina y de los iones. Esto se puede expresar como un equilibrio de la siguiente forma:<br />
n(R - H + ) + M n+1 ( R - )n M n+ + n H +<br />
Donde R representa la matriz y puede establecerse la constante de equilibrio como se muestra:<br />
Kd = [M n+ ]r [H + ] n / [M m+ ] [H + ] n r<br />
Donde el último término representa las concentraciones de los iones. Entre mayor sea el valor se<br />
Kd mayor será la afinidad de la partícula por la resina intercambiada y en consecuencia aumentará la<br />
capacidad de intercambio.<br />
Naturaleza de la Resina. El coeficiente de selectividad Kd está determinado por algunos<br />
de los factores de capacidad de la resina; la selectividad se afecta de acuerdo al grado de fuerza relativa<br />
en el enlace ion-resina. Los pequeños tamaños de partícula excluyen en su totalidad a aquellas de mayor<br />
tamaño, aumentando la selectividad de la resina; así como la temperatura.<br />
La afinidad de los cationes de las resinas e solución acuosa se incrementa caudno la carga se<br />
incrementa; para cationes de la misma carga, la afinidad es inversamente proporcional al radio del ion<br />
hidratado. Algunas secuencias de afinidad se muestran a continuación:<br />
1. Na < Ca < Al < Th<br />
2. Li < Na < NH < K < Ag<br />
3. Mg < Cu < Sr < Ba<br />
Capítulo 5 69
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Para las resinas aniónicas el intercambio depende del grado de polarizabilidad del anión por el<br />
intercambiador; en la medida en la que la polarización sea mayor, mayor será la fuerza con la cual se<br />
desplaza el ion de la matriz por el ion de la muestra. En general los iones polivalentes tienen una mayor<br />
afinidad que los monovalentes; y para los aniones de la misma carga el ion de mayor tamaño tendrá una<br />
afinidad:<br />
En general:<br />
F - < HCO3 - < Cl - < HSO3 - < CN - < Br - < NO3 - < I -
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
5.26 Cromatografía de apareamiento iónico<br />
La cromatografía iónica, que es una versión de cromatografía de intercambio iónico de alta<br />
eficacia, se ha convertido en el mejor método de análisis de iones. Por ejemplo se usa en la industria de<br />
semiconductores para controlar niveles de 0.1 ppm de aniones y cationes en agua desionizada.<br />
La cromatografía de pares iónicos utiliza una columna HPLC de fase inversa, en lugar de una<br />
columna de intercambio iónico. Para separar una mezcla de cationes se añade a la fase móvil un<br />
surfactante aniónico, como n-C8H17-SO3. El surfactante se aloja en la fase estacionaria convirtiéndola<br />
eficazmente en un intercambiador iónico. Cuando los cationes del analito pasan a través de la columna<br />
se pueden unir a la fase estacionaria por atracción electrostática con los aniones del surfactante. El<br />
mecanismo de retención es una mezcla de interacciones con fase inversa y de intercambio iónico. Para<br />
separar los analitos aniónicos se pueden añadir a la fase móvil sales de tetrabutilamonio, como reactivo<br />
de par iónico. La cromatografía de pares iónicos es más compleja que la cromatografía de fase inversa,<br />
por que el equilibrio del surfactante con la fase estacionaria es lento, la separación es más sensible a<br />
variaciones de temperatura y pH, y la concentración del surfactante no afecta la separación. El<br />
disolvente a elegir es el metanol debido a que los surfactantes iónicos son mas solubles en mezclas<br />
metanol/agua que en mezclas acetonitrilo/agua. Las estrategias para el desarrollo de un método<br />
dependen de las variaciones en el pH y la concentración de surfactante, para una concentración de<br />
metanol y temperatura fija. Dada la lentitud del equilibrio entre el surfactante y la fase estacionaria, no<br />
se recomienda una elución gradiente en cromatografía de pares iónicos.<br />
Figura 1. Fundamento de la<br />
cromatografía de pares iónicos. EL<br />
surfactante octamonosulfato sódico<br />
añadido a la fase móvil se une a la<br />
fase estacionaria no polar. Los grupos<br />
sulfonato negativos, que sobresalen<br />
de la fase estacionaria, actúan como<br />
puntos activos de intercambio iónico<br />
frente analitos catiónicos, como<br />
+ [6]<br />
bases orgánicas protonadas, BH<br />
Capítulo 5 71
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
5.26 Cromatografía de exclusión de tamaño<br />
La cromatografía de exclusión, también llamada cromatografía de permeación en gel es un modo de<br />
separación no interactivo. Las partículas del empaque de la columna tienen varios tamaños y estructuras<br />
de poro, de forma que las moléculas son retenidas o excluidas con base en su volumen molecular<br />
hidrodinámico; estos es, su tamaño y forma. Estrictamente, la separación en cromatografía de exclusión<br />
no se basa en el peso molecular.<br />
Conforme la muestra pasa por la columna las moléculas del soluto se ordenan. Las moléculas muy<br />
grandes no pueden entrar en muchos de los poros e incluso penetran menos en las regiones<br />
comparativamente abiertas del empaque. Las moléculas muy pequeñas difunden hacia dentro de todos<br />
o muchos de los poros accesibles a ellas. Con un mayor volumen de la columna a su disposición, las<br />
moléculas pequeñas tardan más en salir de la columna.<br />
Empaques de la columna. Los empaques para la columna pueden ser semirrígidos<br />
(polímeros macromoleculares entrecruzados) o rígidos (vidrios o sílices de tamaño de poro controlado).<br />
Los primeros están limitados para una presión máxima de 300 psi. Las perlas de poliestireno<br />
parcialmente sulfonadas son compatibles con los sistemas acuosos y las no sulfonadas con los no<br />
acuosos.<br />
Los vidrios y sílices porosos cumplen una amplia gama de tamaños de poro. A continuación se<br />
presentan unos ejemplos y los correspondientes intervalos de operación.<br />
Diámetro del poro (nm) Intervalo de operación (daltons)<br />
4 1 000 – 8 000<br />
10 1 000 – 30 000<br />
25 2 500 – 125 000<br />
55 11 000 – 350 000<br />
150 100 000 – 1 000 000<br />
250 200 000 – 1 500 000<br />
Estos empaques son químicamente resistentes a valores de pH menores de 10 y pueden usarse<br />
con disolventes acuosos y orgánicos polares.<br />
Capítulo 5 72
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Disolventes. Se requiere de un solo disolvente en el que se disuelve y cromatografía la<br />
muestra. Si la diferencia en la viscosidad entra una muestra inyectada y la fase móvil es muy grande,<br />
puede producirse la distorsión del pico y anomalía en los tiempos de elusión.<br />
Detectores. Los detectores más utilizados son el refractómetro diferencial y los<br />
espectrofotométricos que operan en las regiones ultravioleta e infrarroja. Un detector de dispersión de<br />
luz laser de ángulo bajo (LALLS) hace posible la determinación directa de los pesos moleculares ya que<br />
responde al peso molecular del analito, no únicamente a la concentración.<br />
Un detector de infrarrojo proporciona información sobre la composición del copolímero, ramificación y<br />
tacticidad, esta se refiere a la estereorregularidad que se encuentra en ciertos tipos de polímeros.<br />
Comportamiento de la retención. El comportamiento esencial de un soluto y la<br />
característica de los empaques de las columnas se puede describir en términos muy simples. Si se<br />
supone que el tiempo que toma un soluto para difundirse dentro de un poro es pequeño con respecto al<br />
tiempo que la molécula está en la vecindad del poro, entonces el proceso de separación es totalmente<br />
independiente del proceso de difusión, esto se representa de la siguiente forma (coeficiente de<br />
distribución:<br />
VR<br />
V<br />
K <br />
V<br />
Capítulo 5 73<br />
S<br />
Se puede enunciar como la fracción interna del volumen de poro que es accesible al soluto.<br />
Donde VR (volumen de retención): es el volumen de eluyente que fluye de una columna entre la<br />
inyección de la muestra y su salida en el eluyente; VM: es el volumen ocupado por la fase móvil (esto es,<br />
en los intersticios entre las partículas porosas llenas de disolvente), que s e estima con la elución de un<br />
soluto totalmente excluido; VS: es el volumen interno acumulado dentro de los poros de las partículas y<br />
disponible para un soluto totalmente incluido o para las moléculas del disolvente.<br />
Las moléculas totalmente excluida eluyen en un volumen vacío, esto es, VR=VM y por lo tanto<br />
K=0. Para las moléculas pequeña que pueden entrar en todos los poros del empaque, VR=VM+VS y, por lo<br />
tanto, K=1. Las moléculas de tamaño intermedio eluyen entre estos dos límites y K se encuentra en el<br />
intervalo de 0 a 1.<br />
M
5.27 Aplicaciones<br />
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
Mucho del trabajo en la industria de los alimentos y las bebidas o en muestras fisiológicas en las<br />
que la mayoría de los ácidos del ciclo de Krebs están presentes, se realiza con facilidad con columnas de<br />
exclusión de aniones. Vino, cerveza, jugo de fruta y muchos productos lácteos se analizan rápidamente<br />
con una preparación mínima de la muestra (generalmente sólo filtración o centrifugación). Otra<br />
aplicación es la separación de oligosacáridos y azúcares de alcohol con una columna de exclusión de<br />
aniones en la forma iónica de calcio con agua como eluyente y una temperatura de 90°C. La maltotriosa<br />
y otros oligosacáridos superiores se separan del mono y los disacáridos por efectos de exclusión estérica.<br />
En bioquímica la separación de péptidos, proteínas y demás moléculas biológicas es importante y se<br />
puede separar efectivamente por este método [7] .<br />
5.28 Cromatografía líquido-líquido<br />
Los empaques de columna más utilizados más ampliamente para cromatografía de reparto<br />
líquido-líquido, son aquellos con fases estacionarias orgánicas enlazadas. Reemplazan a los empaques<br />
clásicos en los que el líquido estacionario recubre un material de soporte. El reparto ocurre entre la fase<br />
enlazada y una fase móvil líquida.<br />
Preparación de soportes con fase enlazada Los soportes con fase enlazada se<br />
preparan uniendo covalentemente a la superficie de la sílice una especie orgánica de hidrocarburo. Los<br />
soportes incluyen geles de sílice de poro grandes, cuentas con lechos porosos y micropartículas. El<br />
siloxano se ha convertido en el estándar de las fases enlazadas comerciales. Es poco probable que la<br />
porción hidrocarbonada de octilo u octadecilo se extienda totalmente dentro de la fase móvil. Las fases<br />
monoméricas responden rápidamente a los cambios en la composición de la fase móvil, cuando son<br />
mojadas por ellas. La falta de mojado causa una eficiencia pobre, presentándose adsorción en la<br />
interfase o entrecara adsorbente-disolvente en adición al equilibrio de reparto líquido – líquido<br />
esperado.<br />
Una fase enlazada popular es un hidrocarburo de cadena lineal. El grupo alquilo puede ser de diversas<br />
longitudes, normalmente es un grupo etilo (C-2), octilo (C-8) u octadecilo (C-18). Este último puede<br />
utilizarse para las aplicaciones donde se requiere un máximo de retención.<br />
Capítulo 5 74
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
5.29 Cromatografía líquido-liquido de fase normal<br />
Utiliza una fase estacionaria polar (frecuentemente hidrofílica) y una fase móvil menos polar.<br />
Para seleccionar una fase óptima, es mejor empezar con una fase móvil de un hidrocarburo puro como el<br />
heptano. Si la muestra se retiene fuertemente, la polaridad de la fase móvil debe aumentarse, quizá<br />
añadiendo pequeñas cantidades de metanol o de dioxano.<br />
5.30 Cromatografía de fase inversa<br />
Utiliza un empaque enlazado hidrofóbico, usualmente con un grupo funcional octadecilo (C-18) u<br />
octilo(C-8) y una fase móvil polar, frecuentemente una fase móvil parcial o totalmente acuosa. Conforme<br />
aumenta el carácter hidrofóbico de los solutos, la retención aumenta. El agua es el eluyente más débil. El<br />
metanol y el acetonitrilo son disolventes populares porque tienen baja viscosidad y son fáciles de<br />
conseguir con excelente pureza.<br />
En cromatografía de fase inversa la fuerza de la retención no es la interacción favorable del<br />
soluto con la fase estacionaria, sino el efecto del disolvente de la fase móvil para forzar al soluto hacia<br />
dentro de la capa hidrocarbonada enlazada.<br />
Aplicaciones de cromatografía de fase inversa La técnica de fase inversa en sus varias<br />
formas es el modo más ampliamente utilizado en HPLC e incluye cerca de la mitad de los métodos de<br />
cromatografía líquida. Esta técnica es la que probablemente proporcionará retención y selectividad<br />
óptimas cuando los compuestos no tienen grupos para enlaces de hidrógeno o no tienen un carácter<br />
predominantemente alifático o aromático. El método es muy apropiado para separar solutos con base<br />
en el tamaño y estructura de los grupos alquilo.<br />
En química clínica cada vez se realiza con más frecuencia el análisis cuantitativo de las drogas de<br />
abuso por medio de esta técnica. Los productos farmacéuticos que se analizan en forma rutinaria<br />
incluyen a los barbitúricos, drogas antiepilépticas, analgésicos y sedantes. Aplicaciones adicionales de los<br />
métodos de fase inversa son los preservativos alimentarios, herbicidas y azúcares.<br />
En el campo farmacéutico ha venido en aumento el uso de esta técnica a costa de la<br />
cromatografía de adsorción. Un amplio espectro de biomoléculas, lipofílicas o iónicas, pequeñas o<br />
grandes, pueden ser cromatografiazas debido a que el contenido de agua en la fase móvil puede variar<br />
desde el 100% hasta porcentajes muy bajos o ninguno en absoluto. Los compuestos lipofílicos, tal como<br />
los triglicéridos, que tienen una solubilidad muy pobre en los disolventes acuosos de la fase inversa, con<br />
Capítulo 5 75
Cromatografía de líquidos de alta resolución<br />
frecuencia pueden separarse con una fase inversa no acuosa utilizando una columna empacada con<br />
octadecilo y disolventes orgánicos polares como el acetonitrilo o el tetrahidrofurano [7] .<br />
Bibliografía<br />
[1] L. R. Snyder. (1992). Chromatography, Part A: fundamentals and techniques. 5 th edition. Editado<br />
por E.Haftman Del Journal of Chromatography Library, p. A25-A26.<br />
[2] J.Gal, LC-GC, 5, 106 (1987)<br />
[3] Satinder Ahuja, (1990). Chiral Separations by Liquid Chromatography. 1 st Edition. Maple pres:<br />
New York.<br />
[4] Baithwaite. Chromatographic methods. Chapman & Hall U.K., 1977<br />
[5] Poole. Chromatography Today. Elsevier U.K., 1991<br />
[6] Harris Daniel C., (2001), Análisis Químico Cuantitativo, 2 da Edición, Editorial Reverte, España,<br />
pp.740-743.<br />
[7] Willard. (1991) “Métodos instrumentales de análisis” Edit. Iberoamérica S.A. de C.V. México.<br />
Capítulo 5 76
Capítulo 6<br />
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
Cromatografía y técnicas espectroscópicas acopladas<br />
Los métodos de acoplamiento combinan las capacidades de separación de la cromatografía con<br />
las de detección cuantitativa y cualitativa de los métodos espectrales tales como infrarrojo, resonancia<br />
magnética nuclear y masas, entre otros. A estas técnicas se les denomina en ocasiones técnicas<br />
hifenadas.<br />
En los primeros métodos de esta categoría los eluyente de la columna cromatográfica se<br />
recogían como fracciones separadas en una trampa fría, después de lo cual se usaba un detector no<br />
selectivo ni destructivo para la identificación de su presencia. Posteriormente, se investigaba la<br />
composición de cada fracción por espectroscopia de resonancia magnética nuclear, infrarroja, masas o<br />
con medidas electroanalíticas. Una importante limitación de esta aproximación era la pequeña cantidad<br />
(usualmente de micromoles) de soluto contenida en las fracciones. Sin embargo, hoy día muchos<br />
métodos hifenados monitorizan el efluente de la columna cromatográfica de manera continua, con<br />
métodos espectroscópicos dando como resultado una combinación de dos técnicas, que basadas en<br />
principios distintos, permiten lograr una enorme selectividad.<br />
Características y requerimientos de las técnicas acopladas<br />
6.1 Cromatografía HPLC acoplada a Espectroscopia de Masas (MS)<br />
Aunque la espectroscopia de masas es una poderosa herramienta para la identificación de<br />
compuestos puros, la complejidad de los espectros de masas dificulta enormemente el análisis de<br />
mezclas, incluso simples. Por ello para el análisis de muestras complejas se emplean acoplamientos de<br />
esta técnica con técnicas potentes de separación, como es la cromatografía líquida.<br />
Así el acoplamiento Cromatografía Líquida-Espectroscopia de Masas (GL-MS), es una<br />
herramienta más poderosa al alcance de los químicos para el análisis de muestras complejas. En este<br />
caso se efectúan los espectros de masas de los compuestos que salen de la columna de cromatográfica.<br />
Es necesaria una interfase entre ambos instrumentos que tiene como misión fundamental<br />
eliminar el eluyente (fase móvil) antes de la introducción de los analitos en el espectrómetro.<br />
Capítulo 6 81
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
Estos acoplamientos permiten reunir las ventajas de una técnica poderosa de separación con una<br />
herramienta poderosa de identificación. Pueden registrarse espectros de masas a lo largo de toda la<br />
separación cromatográfica. Así pueden registrarse inequívocamente los picos y comprobar incluso su<br />
pureza, es decir si la separación ha sido completa o se ha producido en algún momento la co-elución de<br />
dos compuestos.<br />
Espectroscopia de Masas acopla a Cromatografía Líquida de Alta Resolución<br />
Tal vez una de las desventajas de esta técnica es que los espectros de masas de los compuestos<br />
orgánicos analizados por esta técnica, dependen de las condiciones de análisis, principalmente del tipo<br />
de fase móvil y del potencial de ionización aplicado; ya que comúnmente a partir del espectro de masas<br />
se obtiene normalmente el ión molecular y fragmentos que proporcionan a su vez el peso molecular del<br />
compuesto. En tanto que en la técnica del HPLC-MS, el ión molecular forma fragmentos con el<br />
disolvente empleado en la fase móvil y por tanto, no corresponden directamente con el peso molecular<br />
del compuesto analizado. Razón por la cual, se hace necesario inyectar disoluciones patrón que<br />
contengan los compuestos objetos del análisis, en las mismas condiciones experimentales (eluyente<br />
potencial y ionización), para conocer el espectro de masas característico del compuesto en cada caso.<br />
Sin embargo pese a ello esta técnica resulta extremadamente útil en el análisis de ultratrazas<br />
(ng/kg) de compuestos orgánicos. Donde un análisis de tan bajos niveles de concentración (ultratrazas)<br />
puede resultar necesario cuando se trata de compuestos de muy altos niveles de toxicidad y que se<br />
cumula en los organismos vivos. Es el caso de las dibenzoparadioxinas policloradas (PCDDs), los<br />
dibenzofuranos policlorados (PCDFs), o los bifenilos policlorados. Se analizan en los suelos y organismos<br />
vivos principalmente ya que se acumulan en la materia orgánica del suelo.<br />
Capítulo 6 82
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
Otra de las aplicaciones de esta técnica, es la identificación de analitos desconocidos, ya sea como<br />
productos secundarios de síntesis, análisis de herbicidas y pesticidas, impurezas de drogas comerciales,<br />
ó la identificación inequívoca de sustancias de estructura similar, para las que un simple espectro masas<br />
es insuficiente; cabe mencionar que el acoplamiento HPLC-MS es una herramienta muy selectiva que se<br />
emplea hoy día permite la identificación de algunos péptidos y proteínas.<br />
Equipo de HPLC acoplado a MS<br />
6.2 Cromatografía HPLC acoplada a Ultravioleta (UV)<br />
El Detector de Ultravioleta Visible es el más común acoplado a HPLC, se usa cuando los componentes<br />
absorben radiación UV- visible, como los compuestos aromáticos, alquenos, moléculas con enlaces C-O,<br />
C-N, C-S. Pueden ser de longitud de onda fija o variable (arreglo de diodos).<br />
La detección UV-visible no es destructiva, es estable en el tiempo y se afecta poco por la<br />
temperatura, por lo que se puede colectar los componentes por separado. Se considera a la detección<br />
UV como selectiva ya que se elige la longitud de onda de mayor absorbancia de acuerdo con la sustancia<br />
que se desea conocer, pero debe tenerse en cuenta que en el rango del UV lejano (190-220nm) la<br />
mayoría de los compuestos está en el orden de los nanogramos (ng), lo que posibilita el análisis de<br />
cantidades trazas.<br />
Capítulo 6 83
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
El detector de UV-visible es de longitud de onda variable o espectrofotométrico es el más usado<br />
ya que ofrece como ventaja la libre selección de longitud de onda de trabajo sin necesidad de cambiar<br />
filtros o lámparas. Permite trabajar desde 190 hasta 700 u 800nm debido a que utiliza una red de<br />
difracción consistente en un prisma que posibilita, mediante su rotación, seleccionar la longitud de onda<br />
de trabajo de forma continua y no discreta como los detectores fotométricos.<br />
Estos detectores utilizan también como fuente de luz una lámpara de deuterio o halógeno, que<br />
en algunos modelos puede ser intercambiada por una de tungsteno para la detección en el rango visible.<br />
Al ser constructivamente más complejos que los detectores fotométricos son algo menos sensibles y más<br />
costosos.<br />
La espectroscopia de ultravioleta (UV) es de mucho valor, especialmente en HPLC. El espectro UV<br />
es muy utilizado para corroborar la identidad, ya que la identificación basada en una sola longitud de<br />
onda del rango UV puede presentarse a interferencias. En los detectores de arreglo de diodos (DAD) el<br />
espectro UV puede ser registrado en computadora y comparado con el del compuesto sospechosos para<br />
corroborar su variedad<br />
Así mismo en la industria láctea el HPLC acoplado a UV se emplea para la determinación de<br />
vitamina D3 en determinación de productos derivados de la leche y en premezclas vitamínicas. Esto<br />
debido a que la vitamina D3 es una vitamina liposoluble normalmente presente en la leche y sus<br />
derivados en cantidades muy bajas. Por esta razón, industrialmente se adiciona la misma a algunos<br />
productos lácteos para mejorar sus propiedades nutritivas. Por ello la determinación del contenido de<br />
vitamina D3 por HPLC acoplado a UV a 264nm constituye parte del control de calidad del producto lácteo<br />
terminado.<br />
Otra de las aplicaciones de esta técnica es la determinación de sulfonamidas, nitrofuranos y<br />
cloranfenicol en leche. Esto debido a que los residuos de antibióticos y otros quimioterapéuticos<br />
inhibidores del crecimiento bacteriano en la leche traen aparejadas serias dificultades al procesamiento<br />
industrial de la misma, además de ser nocivos para la salud humana, entre otras causas, por la aparición<br />
de cepas de microorganismos patógenos resistentes a los mismos.<br />
El control de estas sustancias se basa en la extracción selectiva de los residuos de sulfonamidas,<br />
nitrofuranos y cloranfenicol presentes en la leche con una mezcla cloroformo-acetona. El extracto se<br />
evapora hasta sequedad a presión reducida y se redisuelve en buffer fosfato de potasio 0.1M<br />
desgrasándose por partición con hexano. La fase acuosa (buffer) contendrá los residuos de sulfonamida,<br />
Capítulo 6 84
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
nitrofuranos y cloranfenicol. El extracto se filtra por membrana e inyecta al cromatógrafo de líquidos de<br />
alta resolución con detección de UV-visible y columna de fase reversa (C18).<br />
Así mismo en la industria láctea el HPLC acoplado a UV se emplea para la determinación de<br />
vitamina D3 en determinación de productos derivados de la leche y en premezclas vitamínicas. Esto<br />
debido a que la vitamina D3 es una vitamina liposoluble normalmente presente en la leche y sus<br />
derivados en cantidades muy bajas. Por esta razón, industrialmente se adiciona la misma a algunos<br />
productos lácteos para mejorar sus propiedades nutritivas. Por ello la determinación del contenido de<br />
vitamina D3 por HPLC acoplado a UV a 264nm constituye parte del control de calidad del producto lácteo<br />
terminado.<br />
Otra de las aplicaciones de esta técnica es la determinación de sulfonamidas, nitrofuranos y<br />
cloranfenicol en leche. Esto debido a que los residuos de antibióticos y otros quimioterapéuticos<br />
inhibidores del crecimiento bacteriano en la leche traen aparejadas serias dificultades al procesamiento<br />
industrial de la misma, además de ser nocivos para la salud humana, entre otras causas, por la aparición<br />
de cepas de microorganismos patógenos resistentes a los mismos.<br />
El control de estas sustancias se basa en la extracción selectiva de los residuos de sulfonamidas,<br />
nitrofuranos y cloranfenicol presentes en la leche con una mezcla cloroformo-acetona. El extracto se<br />
evapora hasta sequedad a presión reducida y se redisuelve en buffer fosfato de potasio 0.1M<br />
desgrasándose por partición con hexano. La fase acuosa (buffer) contendrá los residuos de sulfonamida,<br />
nitrofuranos y cloranfenicol. El extracto se filtra por membrana e inyecta al cromatógrafo de líquidos de<br />
alta resolución con detección de UV-visible y columna de fase reversa (C18).<br />
6.3 Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) acoplada a RMN<br />
El acoplamiento de HPLC y RMN requiere el ajuste de los sistemas de análisis. El flujo de la fase<br />
móvil lleva a un período de exposición limitada (m) para los núcleos de células de la corriente. El tiempo<br />
(m) es definido como la proporción del volumen de detección de la velocidad de flujo. Por otra parte, el<br />
estado de equilibrio se alcance en un tiempo más corto permitiendo un rápido tiempo de la tasa de<br />
repetición de la exposición de un espectro y, por tanto, un aumento en la sensibilidad.<br />
En la técnica de HPLC la mayoría de las separaciones se realizan con materiales de fase invertido usando<br />
mezclas binarias de disolventes como acetonitrilo / agua, acetona / agua o metanol / agua como móvil<br />
fases. La elección de la fase móvil debe ser adaptada a la espectroscopía de RMN. Una ventaja evidente<br />
es la de obtener un número pequeño de señales del disolvente en el espectro de RMN, ya que el<br />
disolvente puede ocultar las señales de la muestra espectros. En general, las condiciones en<br />
Capítulo 6 85
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
cromatografía HPLC-RMN los experimentos son los mismos que en la cromatografía convencional, pero<br />
el agua se sustituye por agua deuterada. El uso de disolventes deuterados orgánicos en general es<br />
demasiado caro. Para un ajuste correcto del receptor de la ganancia RMN instrumento, la intensidad de<br />
las señales de disolvente debe reducirse a la altura de la muestra mediante la aplicación de una técnica<br />
de represión del disolvente.<br />
La combinación de técnicas de separación cromatográfica con espectroscopía de RMN es uno de<br />
los más poderosos y los métodos de ahorro de tiempo para la separación y la determinación estructural<br />
de compuestos desconocidos y mezclas. Especialmente para la elucidación de la estructura de sustancias<br />
sensibles a la luz y el oxígeno, por ejemplo ácidos de lúpulo amargo y estereoisómeros de carotenoídes.<br />
6.4 Cromatografía HPLC acoplada a espectroscopía de IR<br />
En esta técnica de acoplamiento se presenta un problema importante que la diferencia de la CG-<br />
IR: la mayoría de los disolventes (y solutos) empleados como fase móvil en HPLC presenta una<br />
considerable absorción en la zona infrarroja del espectro por lo que la caracterización de los analitos se<br />
hace más problemática.<br />
Existen dos tipos de acoplamiento:<br />
1.- Acoplamiento directo: parecido al de CG-IR, se emplea un tubo lumínico que actúa de célula de flujo.<br />
Los interferogramas obtenidos durante todo el proceso cromatográficos son almacenados y<br />
posteriormente se ofrecen los espectros IR convencionales de los analitos cuando el ordenador ha<br />
sustraído en los mismos las bandas de absorción correspondientes a la fase móvil. Para evitar un bloqueo<br />
excesivo del espectro por parte del disolvente se reducen las dimensiones de la célula (el paso de la luz<br />
de 0.1 a 0.2 mm y el volumen entre 3 y 12 µL) y aun así existen inconvenientes:<br />
no se puede usar gradiente de elución<br />
no se puede obtener información segura de la zona del espectro en el que el disolvente absorbe<br />
fuertemente<br />
algunos disolventes ofrecen dificultades especiales para la sustracción<br />
la sensibilidad es veinte veces menor a la de CG-IR, comparable a la que se obtiene con un<br />
detector de índice de refracción convencional.<br />
2.- Acoplamiento con eliminación del disolvente (previa a la identificación IR): debe cumplirse la<br />
condición de que los analitos sean mucho menos volátiles que los componentes de la fase móvil para<br />
lograr una volatilización selectiva. Se usa un muestreador con varios pocillos que contienen mg de KCl<br />
Capítulo 6 86
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
soportados sobre una placa metálica. El efluyente cromatográfico es rociado en un tubo concentrador,<br />
usando nitrógeno que evaporara un 90 % del disolvente; al entrar un pico a dicho tubo se abre una<br />
válvula y se vierte el contenido en los pocillos del muestreador (se vierte de pozo en pozo al cerrarse y<br />
abrirse la válvula). La detección se realiza por reflectancia difusa.<br />
6.5 Cromatografía de gases acoplada a Espectrometría de Masas (CG-MS)<br />
El espectrómetro GC/MS es un equipo de gran importancia en los laboratorios analíticos debido<br />
a su gran sensibilidad (límite de detección de picomoles), el compuestos al que se realice el análisis por<br />
GC/MS, debe ser térmicamente estable (no descomponerse) a las temperaturas de la columna, y debe<br />
ser lo suficientemente volátil como para estar en fase gaseosa en el proceso de separación<br />
cromatográfica (punto de ebullición < 250ºC).<br />
En la técnica de GC/MS se utiliza la espectrometría de masas (que no se debe confundir con<br />
espectroscopia, ya que no hay absorción o emisión de radiación) como método de detección para<br />
identificar los analitos separados en la columna cromatográfica. El espectrómetro de masas está<br />
acoplado de modo hermética y directamente a la salida de la columna cromatográfica a través de un<br />
capilar.<br />
El cromatograma, que registra los picos de elución de los analitos a su salida de la columna y sus<br />
tiempos de retención. Esta información es de especial interés en series homólogas (compuestos de la<br />
misma familia que se distinguen entre sí sólo por la longitud de la cadena alifática, por ejemplo, la serie<br />
homóloga de los alcoholes ya que permite hacerse una idea sobre el peso molecular de la especie.<br />
El espectro de masas correspondiente a cada pico de elución, que permite identificar el pico con<br />
un compuesto determinado. La espectrometría MS consiste en la ionización de moléculas en fase<br />
gaseosa y la separación de los iones resultantes de acuerdo a su relación masa/carga (m/z). Un haz de<br />
electrones colisiona con las moléculas que entran en la cámara de ionización del espectrómetro de<br />
masas y, paradójicamente, les arranca un electrón, dando lugar a diversos fragmentos cargados<br />
positivamente. Estos fragmentos son acelerados en un campo electromagnético y llegan al detector.<br />
Capítulo 6 87
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
Los instrumentos de CG/MS se han utilizado para la identificación y caracterización de sabores,<br />
olores en los alimentos, identificación de contaminantes en el agua, llevar a cabo diagnostico medico<br />
basado en componentes del aliento y estudio sobre los metabolitos de drogas.<br />
6.6 Cromatografía de gases acoplada Infrarrojo (CG-IR)<br />
Una ventaja sustancial de esta hibridación es que la fase móvil cromatográfica no absorbe en la<br />
zona de IR, por lo que no es precisa su separación previa de los analitos., además del carácter no<br />
destructivo del detector acoplado. Este acoplamiento puede llevarse a cabo mediante dos<br />
planteamientos técnicos diferentes:<br />
Discontinuo , cuando no se dispone de un instrumento IR-TF(IR-Transformada de Fourier)<br />
Continuo , mediante una interfase ,lo que exige la mayor sensibilidad y alta velocidad de barrido<br />
del instrumento (IR-TF)<br />
a) En la figura se muestran un diagrama de bloque de combinación CG-IR. La muestra se inyecta en el<br />
cromatógrafo de gases y los analitos se separan en la columna capilar .El efluyente cromatográfico se<br />
dirige a una cedula de flujo especial denominada “tubo lumínico” que constituye la interfase de la<br />
hibridación. Después el fluido regresa al cromatógrafo donde realiza la detección continua convencional<br />
b) Tubo lumínico, está cubierto de oro en su interior para reflejar la luz, y calentado eléctricamente. Se<br />
sitúa alineado axialmente a la radiación de IR modulada incidente. Sus extremos so de material<br />
transparente a esta radiación, generalmente KCl. El flujo gaseoso entra y sale mediante dos orificios.<br />
Para obtener la información del acoplamiento:<br />
1. Se obtiene el cromatográma ordinario a través del detector de CG puede o no ser destructivo<br />
2. El espectrómetro IR pude realizar varias misiones una vez aplicado el algoritmo y obteniendo el<br />
espectro de IR convencional: (a) proporcionar espectros IR de cada pico (b) proporcionar un<br />
Capítulo 6 88
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
cromatográma (c) comprobar la pureza de espectral. (d) Comparar los espectros obtenidos con<br />
los almacenados para identificar a los analitos.<br />
Muestra representativa de una determinación de herbicidas en los sedimentos de una plata industrial<br />
6.7 Cromatografía de Gases acoplada a Espectroscopia Atómica (CG-EAA)<br />
Se trata de las combinaciones más simples, ya que las correspondientes interfases son<br />
atomizadores comerciales, con escasas variaciones. La facilidad y sencillez de los montajes aumenta en<br />
el siguiente sentido Hornos de grafito< llamas < plasmas.<br />
Los plasmas ICP, DCP, MIP y los atomizadores de llama pueden acoplarse directamente con el<br />
efluyente de un cromatógrafo de gases debido a que el caudal cromatográfico es generalmente<br />
compatible con el de introducción a estos atomizadores. En el caso de los plasmas, el argón o helio<br />
deben ser los gases portadores usados en el cromatógrafo. Las ventajas del uso de emisión atómica en<br />
plasma son: Mayor sensibilidad, posibilidad de multidetección atómica con instrumentos comerciales,<br />
mayor campo de aplicación.<br />
El acoplamiento de un cromatógrafo de gases con la espectroscopia de absorción atómica con<br />
una llama como interfase puede ser directo, aun que la mejor alternativa es utilizar un tubo de cuarzo o<br />
de cerámica calentando en la llama a través del cual circula el efluyente gaseoso.<br />
En general los diferentes diseños descritos tienen por objetivo aumentar el tiempo de los átomos<br />
en la zona de absorción lumínica.<br />
Los analitos más frecuentemente determinados mediante estas hibridaciones instruméntales<br />
son compuestos órgano metálicos procedentes de su introducción como contaminantes a partir de<br />
productos comerciales (estabilizadores de plásticos aditivos de gasolina, diacidas o de alquilación en<br />
Capítulo 6 89
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
procesos naturales). Pese a que estas técnicas presentan una gran sensibilidad (generalmente el límite<br />
de detección es inferior al ng), siempre son necesarias técnicas de preconcentración debido a que se<br />
encuentran en niveles sumamente bajos en la naturaleza. Lo limites de detección alcanzados para<br />
compuestos organometálicos de plomo son 250pg Pb/m 3 para tretrametilplomo y 375pg Pb/m 3 para<br />
tetraetilplomo.<br />
Figura: Una de dichas técnicas presente dos etapas: En la primera tiene lugar la retención de los analitos en un tubo<br />
de absorción de polímetro poroso. La segunda etapa la desorcion-determinación continúa con la hibridación CG-<br />
EAA. Se utiliza una corriente adicional de hidrogeno y un tubo de cuarzo sobre la llama.<br />
6.8 Cromatografía (HPLC) acoplada a Espectroscopia Atómica (CG-EAA)<br />
El caudal de aspiración de las muestras en los plasmas es de 1y 2 mL/min. Lo que los hace<br />
compatibles con los caudales de los efluyentes cromatográficos líquidos. Cuando el disolvente de la fase<br />
móvil es fundamentalmente acuoso (en cromatografía de líquidos en fase invertida, cromatografía de<br />
intercambio iónico) un nebulizador convencional es la interfase CG-EAE. Cuando los disolventes son<br />
hidrocarburos o compuestos orgánicos halogenados, debe unirse un nebulizador especial de impacto.<br />
Los plasmas de microondas (MIP) no son recomendables para ser hibridados en HPLC.<br />
Los métodos atómicos de llama tienen un caudal entre 3 y 6 mL/min, superior el de los caudales<br />
usuales de salida en HPLC por lo cual puede usarse un flujo adicional un que los analitos sufres una<br />
dilución excesiva, una solución interesante es la propuesta por Slavin que se basa en la formación de<br />
una gota a la salida del efluyente. Cuando esta alcanza un determinado tamaño (≈100l) se desprende y<br />
cae sobre un micro embudo de teflón conectado directamente al nebulizador.<br />
Las interfases más complejas son las que se necesitan para acoplar un HPLC con un<br />
espectrofotómetro de absorción atómica con vaporización electrotérmica. Esto se debe a la<br />
Capítulo 6 90
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
discontinuidad implícita de la detección por la necesidad de establecer ciclos precisos de incrementos de<br />
temperatura para cada medición por eso todo acoplamiento de este tipo debe ser de modo discontinuo<br />
Otra posibilidad es HPLC-EAA (cámara de grafito); en general constan de dos válvulas de<br />
apertura/cierre, una múltiple de desvió y otra de inyección cuyo funcionamiento controlado por un<br />
secuenciador es clave. Este secuenciador controla además el funcionamiento de la bomba a alta presión,<br />
los ciclos de temperatura en la atomización y el funcionamiento del EAA .La válvula de inyección<br />
introduce alícuotas a través de u capilar de tántalo.<br />
Las dos válvulas de apertura/cierre permanecen cerradas durante el periodo de calentamiento<br />
programado del tubo de grafito y posteriormente son abiertas cuando se realiza la inyección de la<br />
siguiente muestra, Estas válvulas también pueden permanecer abiertas y así la mayor parte del efluyente<br />
no es enviado al instrumento de de medida, inyectando alícuotas después de cada ciclo de<br />
calentamiento.<br />
Una posibilidad mas es de conectar HPLC con EAA (cámara de grafito) se utiliza un muestreador<br />
comercial adaptado a la absorción atómica con cámara de grafito. El eluyente cromatográfico puede ser<br />
recogido en su totalidad en los pocillos a intervalos regulares de tiempo o bien puede programarse de<br />
tal forma que el eluyente valla alternativamente a los pocillos receptores y al desecho según lo<br />
programado.<br />
Estas interfases son más complejas respecto a las que origina un atomizador de llama, pero la<br />
vaporización electrotérmica origina sensibilidades superiores, de ahí su atractivo.<br />
6.9 Resumen<br />
El acoplamiento instrumental se define como la combinación a través de una interfase adecuada<br />
de dos técnicas analíticas independientes, que genera información única e integral de la composición de<br />
la muestra, la cual se caracteriza por ser más completa que la información alcanzada<br />
independientemente por cada técnica. La razón es que se combinan el elevado poder de separación de<br />
la cromatografía para una amplia mezcla de analitos y el elevado poder de discriminación e identificación<br />
que poseen estas técnicas determinativas.<br />
En general todas las técnicas de acoplamiento constan de una interfase entre los dos<br />
instrumentos que constituyen la conexión que produce el fluido que emerge de la columna<br />
cromatográfica y el sistema de detección. Es imprescindible el control coordinado del funcionamiento de<br />
ambos instrumentos (separativo y determinativo).<br />
Capítulo 6 91
<strong>Técnicas</strong> acopladas<br />
La gran cantidad de datos generada exige un sistema de almacenamiento, tratamiento,<br />
interpretación y presentación de resultados.<br />
6.10 Bibliografía<br />
Hoy las técnicas acopladas son una gran herramienta para los<br />
químicos y la ciencia en general y son por este orden las más<br />
usadas: Espectrometría de masas (EM), Espectroscopia de<br />
Absorción Infrarroja con transformada de Fourier (IR-TF), <strong>Técnicas</strong><br />
Espectroscópicas Atómicas de Emisión (ICP) ó Absorción Atómica<br />
(EAA) y Resonancia Magnética Nuclear (RMN).<br />
Revisiones de los Métodos combinados en C.L. Wilkins, Science. 1983.222, 251; Anal. Chem., 1989, 59,<br />
517A.<br />
Thomson, Skoog, West, Holler y Crouch. Fundamentos de Química Analítica. Intenational<br />
Thomson Editores S. A. de C.V., 8 ª Edición, México, p.p. 970, 2005.<br />
http://www.analytical-tech.com/productos/HPLC_MS.html<br />
Hirschmugl, C.J. Frontiers in infrared spectroscopy at surfaces and interfaces. Surf. Sci. 500, 577-604<br />
(2002<br />
http://www.quimica.izt.uam.mx/Docencia/DocenciaQA/CursoCromatografia2005.pdf<br />
Noa P. M., Pérez Fl. N., Díaz G. G., Vega L. S. Cromatografía de gases y de líquidos de alta resolución.<br />
División de Ciencias Biológicas y de la salud. Depto. de producción agrícola y animal. UAM, unidad<br />
Xochimilco. 1ª edición. México D.F. pp.165-169, 175, 299,.2005.<br />
Varcárcel M., Goméz H. <strong>Técnicas</strong> Analíticas de Separación. Editorial Reverte S.A. Capitulo22. 1994.<br />
Duglas A., Leary J., Skoog. Análisis Instrumental. Editorial McGraw Hill, 4 ta. Edición. p.p.722-727.1992.<br />
Capítulo 6 92
Capítulo 7<br />
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
Una parte importante de la cromatografía de gases y líquidos son los detectores, Un detector es<br />
un dispositivo para revelar la presencia de las sustancias eluídas a la salida de la columna cromatográfica.<br />
El Detector es un dispositivo capaz de convertir una propiedad física, no medible directamente, en una<br />
señal elaborable y ofrecernos información sobre la naturaleza y magnitud de la propiedad física. En<br />
cromatografía un detector funciona comparando una propiedad física entre el eluyente puro y el mismo<br />
eluyente llevando cada uno de los componentes que previamente se han separado en la columna, esta<br />
acción se traduce en una señal tipo eléctrica, que posteriormente se amplificará mediante un registrador<br />
gráfico ó integrador permitiendo indicar el momento que salen de la columna los componentes.<br />
7.1 Clasificación de los detectores<br />
Detectores según su Grado de Selectividad.<br />
Universales. Responde a la mayoría de los solutos que pasan por él.<br />
Específicos ó Selectivos. Exhibe una gran respuesta a un grupo particular de substancias con un<br />
mínimo de respuesta a otras.<br />
Detectores Destructivos y No destructivos. Esta clasificación, obviamente, es en referencia a si la<br />
muestra es destruida o no.<br />
Detectores según su Modo de Respuesta:<br />
Dependientes del Flujo Másico. Producen una señal que es proporcional a la cantidad de soluto<br />
que pasa a través de él en la unidad de tiempo pero es independiente del volumen de gas<br />
portador requerido para la elución.<br />
Dependiente de la Concentración. Dan una señal proporcional a la cantidad de soluto por unidad<br />
de volumen de gas portador que pasa a través de él.<br />
Detectores según el proceso de detección Ionización, Óptico-espectroscópico, Electroquímico,<br />
etc.<br />
7.2 Características de los Detectores<br />
Sensibilidad. Medida de la efectividad de un detector para convertir la muestra en una señal<br />
eléctrica medible.<br />
Capítulo 7 93
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
Linealidad. Rango de masa ó concentración de muestra sobre el cual el detector mantiene una<br />
sensibilidad constante sin una desviación arbitraria. El significado práctico de la linealidad del detector es<br />
el que le indica al analista la concentración para la cual el detector es confiable. Hay dos límites en la<br />
curva de linealidad:<br />
Límite de concentración inferior, que es dado por el límite de detección y, límite Superior,<br />
definido por un porcentaje de desviación arbitrario de la curva de linealidad, normalmente se toma un<br />
5% de desviación.<br />
Rango Dinámico Lineal. Rango sobre el cual la sensibilidad del detector es constante.<br />
Ruido. Es cuantificado por el promedio de la amplitud pico-pico de la señal. El significado de<br />
conocer el nivel de ruido de un detector es un factor determinante en la determinación de la cantidad<br />
mínima detectable y el límite inferior del rango lineal.<br />
Límite de Detección. Está definido como la mínima cantidad de sustancia que puede producir<br />
una señal que sea el doble del nivel de ruido.<br />
Corriente de Fondo. Señal constante de salida generada por el proceso en el que un detector<br />
está operativo sin que alguna sustancia pasa a través de él. Esta señal es muy importante, ya que<br />
permite diagnosticar el buen o mal funcionamiento del detector.<br />
7.3 Detectores en Cromatografía de Gases<br />
Detector de Conductividad Térmica (DCT). Mide la conductividad térmica del gas portador,<br />
ocasionada por la presencia de substancias eluídas.<br />
El funcionamiento del DCT esta basado en el hecho que la velocidad de pérdida de calor de un<br />
cuerpo caliente para un cuerpo más frío es proporcional, entre otros factores, a la conductividad térmica<br />
del gás que separa estos cuerpos. Un filamento metálico muy delgado (de W, Au o aleación W-Re) es<br />
calentado por el pasaje de una corriente eléctrica constante. Este filamento está colocado dentro de un<br />
orificio en un bloque metálico (celda), calentado a una temperatura más baja que aquella del filamento,<br />
por donde el gas de arrastre proveniente de la columna pasa continuamente (Fig.1). Mientras pasa gas<br />
de arrastre puro por la celda, la proporción de pérdida de calor del filamento para el bloque es constante<br />
y la temperatura del filamento no varía. Cuando un componente es eluido de la columna, este sale<br />
mezclado con el gas de arrastre y pasa por el detector. Si la conductividad de esta mezcla es diferente de<br />
aquella del gas de arrastre puro, el filamento pasa a perder calor para el bloque en una proporción<br />
diferente de aquella del equilibrio. Por ejemplo, si la proporción de pérdida de calor disminuye, el<br />
filamento se calienta cuando la muestra es eluida. El calentamiento del filamento causa una variación en<br />
Capítulo 7 94
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
su resistencia eléctrica y la resistividad de un metal aumenta con la temperatura. El filamento es<br />
montado en un circuito puente de Wheatstone, que transforma la variación en resistencia eléctrica del<br />
filamento en una variación de voltaje, que es colectada en un registrador generando el cromatograma.<br />
Figura 1. Celda de un detector de conductividad térmica.<br />
El DCT es un detector universal, sensible a la concentración del soluto en el gas de arrastre.<br />
Generalmente, cuando se usa DCT, el gas de arrastre es He o H2. Por el hecho de que estos gases tienen<br />
conductividades térmicas altas, las mezclas gas de arrastre más soluto siempre tendrán conductividades<br />
térmicas menores que la del gas de arrastre puro, lo que impede señales negativas, además de<br />
obtenerse factores de respuesta más grandes. Sin embargo, es considerado un detector poco sensible.<br />
La CMD de un modelo moderno, para propano, es de 400 pg/ml de gas de arrastre, con un rango lineal<br />
de 10 6 . A pesar de eso, el hecho de ser universal, barato y de funcionamiento simple, lo hace<br />
extremamente útil para análisis que no necesitan de alta sensibilidad.<br />
Detector de Ionización a la Llama. Basado en la medida de las variaciones de la corriente de<br />
ionización en una llama oxígeno-hidrógeno debido a la presencia de substancias eluídas.<br />
Básicamente es un quemador de hidrógeno/oxígeno, donde se mezcla el efluente de la columna<br />
(gas portador y analito) con hidrógeno. Inmediatamente, este gas mezclado se enciende mediante una<br />
chispa eléctrica, produciéndose una llama de alta temperatura. La mayoría de compuestos orgánicos al<br />
someterse a altas temperaturas pirolizan y se producen iones y electrones, que son conductores<br />
eléctricos. Este hecho se aprovecha estableciendo una diferencia de potencial de unos centenares de<br />
voltios entre la parte inferior del quemador y un electrodo colector situado por encima de la llama. La<br />
corriente generada es baja (del orden de los 10 -12 A), por lo tanto debe ser amplificada mediante un<br />
amplificador de alta impedancia (Fig. 2).<br />
El proceso de ionización que se da en la llama es complejo, pero se puede aproximar el número<br />
de iones producidos al número de átomos de carbono transformados en la llama. Esto produce que sea<br />
Capítulo 7 95
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
un detector sensible a la masa (al número de átomos de carbono que salen de la columna) más que a la<br />
concentración, por lo tanto no le afectan demasiado los cambios en el flujo de salida.<br />
Existen algunos grupos funcionales que no dan respuesta en este detector, como el carbonilo,<br />
alcohol, halógeno o amina, y tampoco responden gases no inflamables como el CO2, SO2, agua y óxidos<br />
de nitrógeno. Este hecho, más que limitar el ámbito de aplicación de este detector, permite el análisis de<br />
muestras contaminadas con alguno de los compuestos mencionados.<br />
Ventajas:<br />
♠ Alta sensibilidad, del orden de 10 -13 g/s.<br />
Fig. 2. Detector de ionización de llama.<br />
♠ Amplio intervalo lineal de respuesta, 10 7 unidades.<br />
♠ Bajo ruido de fondo (elevada relación señal/ruido).<br />
♠ Bajo mantenimiento, fácil de fabricar.<br />
Desventajas:<br />
♠ Destruye la muestra (la piroliza).<br />
Detector de Captura Electrónica. Basado en la electronegatividad de las substancias eluídas, y su<br />
habilidad para formar iones negativos por captura de electrones.<br />
El detector de captura electrónica es sensible en particular a las moléculas que contienen<br />
halógeno, carbonilos conjugados, nitrilos, nitrocompuestos y compuestos organometálicos, pero es<br />
relativamente insensible a los hidrocarburos, alcoholes y cetonas. El gas portador o el complementario<br />
tiene que ser o N2 o Ar con un 5% de metano. La humedad disminuye la sensibilidad. El gas que entra en<br />
Capítulo 7 96
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
el detector se ioniza por electrones de gran energía ("rayos beta") emitidos por una lámina que contiene<br />
63 Ni radiactivo. Los electrones así formados son atrapados por un ánodo, produciendo una pequeña<br />
corriente continua. Cuando llegan moléculas de analito de gran electroafinidad captan algunos<br />
electrones. El detector responde modificando la frecuencia de los impulsos de voltaje entre el ánodo y el<br />
cátodo para mantener constante la corriente. Cuando estos compuestos se difunden a la estratosfera,<br />
catalizan la descomposición de las moléculas de ozono<br />
Detector de Fotometría a la Llama. Basada en la medida de la intensidad de la emisión<br />
molecular de la fluorescencia de heteroátomos en las moléculas orgánicas.<br />
La fotometría de llama se emplea para determinar el sodio y el calcio en una muestra biológica,<br />
debemos conseguir que ese sodio, en la forma que este en la muestra, pase a estar en forma de átomo<br />
de sodio libre en fase gaseosa. Debe producirse la activación de ese átomo pasando el electrón de<br />
valencia del nivel fundamental a niveles excitados, al volver de ese nivel al fundamental emite energía,<br />
se trata de cuantificar la intensidad de la energía emitida por los electrones al volver a su nivel<br />
fundamental.<br />
Necesitamos: Fuente de radiación, monocromador, detector.<br />
La fuente de radiación que provoca la activación de los átomos es una llama. El monocromador<br />
será en aparatos complejos filtros interferenciales y en aparatos sencillos redes de bajo poder de<br />
resolución. Los detectores podrán ser células fotovoltaicas o fototubos, pueden medir intensidades<br />
relativamente altas.<br />
Detector de Ionización de Llama Alcalina. El detector de nitrógeno fósforo, también llamado detector de<br />
llama alcalina, es un detector de ionización de llama modificado, que es especialmente sensible a<br />
compuestos que contienen nitrógeno y fósforo (pero que, en general, responde también a<br />
hidrocarburos.) En particular, tiene interés en análisis de medicamentos, pesticidas y herbicidas.<br />
Cuando estos elementos se ponen en contacto con una bola de vidrio, que contienen Rb2SO4 y<br />
que está en la punta de un mechero, producen iones que crean una corriente que se puede medir. Desde<br />
luego, no se puede usar N2 como gas portador, si se analizan muestras que contienen nitrógeno.<br />
Otros detectores de cromatografía de gases:<br />
Fotómetro de llama: ciertos elementos muy concretos, como P, S, Sn, Pb.<br />
De fotoionización: compuestos aromáticos e insaturados.<br />
De quimiluminiscencia de azufre: S<br />
Capítulo 7 97
De quimiluminiscencia<br />
De nitrógeno: N<br />
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
De emisión atómica: la mayoría de los elementos (seleccionados individualmente). Espectrómetro de<br />
masas: la mayoría de los analitos<br />
Espectrómetro de infrarrojos: la mayoría de los analitos<br />
Un detector fotométrico de llama mide la emisión óptica procedente del fósforo, azufre, plomo,<br />
estaño, y algún otro elemento concreto. Cuando el eluato pasa por una llama de H2-aire, análoga a la de<br />
un detector de ionización de llama, los átomos excitados emiten luz característica. Las emisiones del<br />
fósforo a 536 nm y del azufre a 394 nm se pueden aislar con un filtro interferencial de banda estrecha y<br />
detectar con un tubo fotomultiplicador.<br />
El detector de fotoionización utiliza una fuente ultravioleta de vacío para ionizar compuestos<br />
aromáticos y no saturados, pero apenas responde a hidrocarburos saturados. Recoge y mide los<br />
electrones producidos por ionización de estos compuestos.<br />
Un detector de quimiluminiscencia de azufre recoge los productos que salen de un detector de<br />
ionización de llama, entre los que se puede encontrar SO producido por oxidación de azufre, y lo mezcla<br />
con ozono, formándose SO2 en estado excitado, que emite luz azul y radiación ultravioleta. La intensidad<br />
de emisión es proporcional a la cantidad de azufre eluido, independientemente del compuesto de que<br />
procede, con una sensibilidad 107 veces mayor que la que tiene frente al carbono.<br />
Un detector de quimiluminiscencia de nitrógeno funciona de forma semejante. El eluato se<br />
quema a 1800 ºC, para transformar el nitrógeno en NO, que al reaccionar con el O3, produce un<br />
producto quimiluminiscente. Así mismo, la sensibilidad frente al nitrógeno es 10 7 veces mayor que frente<br />
al carbono.<br />
Un detector de emisión atómica conduce el eluato a un plasma de helio generado en una<br />
cavidad de microondas. Todos los elementos de la Tabla Periódica producen emisión atómica<br />
característica que se puede detectar con un policromador de fila de fotodiodos. Se puede sintonizar el<br />
detector para observar casi cualquier elemento presente en el analito que emerge de la columna. Por<br />
ejemplo, observando la emisión del selenio se pueden identificar trazas de compuestos de selenio, que<br />
dan el característico olor a ajos. El contenido total de selenio de ajos naturales es sólo de 0,28 μg de<br />
selenio por gramo de ajos.<br />
Capítulo 7 98
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
7.4 Detectores en Cromatografía de Líquidos<br />
Los tipos de detectores en cromatografía de líquidos se clasifican en:<br />
Detectores basados en una propiedad de la fase móvil.<br />
Detectores basados en una propiedad de la sustancia a separar.<br />
Los detectores más utilizados en cromatografía de líquidos son:<br />
Detector UV. Hay básicamente tres tipos:<br />
Detector de Longitud de Onda Fija<br />
Detector de Longitud de Onda Variable<br />
Detector de Arreglo de Diodos<br />
El detector más común en HPLC es el detector de ultravioleta, que utiliza una celda de flujo como la<br />
que se muestra en la figura 3, porque muchos solutos absorben luz ultravioleta. Los sistemas más<br />
simples utilizan la intensa raya de emisión a 254 nm de una lámpara de mercurio. Los instrumentos más<br />
versátiles tienen lámparas de deuterio, xenón o volframio, y un monocromador, con el que se puede<br />
elegir la longitud de onda óptima, de ultravioleta o visible, para detectar los analitos estudiados.<br />
El sistema de la figura 4 utiliza una fila de fotodiodos, para registrar todo el espectro de cualquier<br />
soluto que pasa por el detector. Los detectores de gran calidad tienen intervalos de escala completa<br />
desde 0,0005 a 3 unidades de absorbancia. En la escala más sensible, una absorbancia de 0,0005, daría<br />
una señal del 100%, con un nivel de ruido del 1 %, de fondo de escala. El intervalo lineal cubre más de<br />
cinco órdenes de magnitud de concentración de soluto (que es otra manera de decir el intervalo en que<br />
se cumple la ley de Beer). Los detectores de ultravioleta están indicados para elución gradiente, y para<br />
disolventes que no absorben a la longitud de onda de trabajo.<br />
Detector de Índice de Refracción. Existen muchos diseños de estos detectores, pero solamente<br />
existen ahora dos tipos:<br />
Tipo Deflexión<br />
Tipo Fresnel<br />
Capítulo 7 99
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
Fig. 3. Camino óptico de una microcelda de un detector espectrofotométrico. Una celda ordinaria contiene un<br />
camino óptico de 0,5 cm y contiene sólo 8μl de líquido.<br />
Fig. 4. Detector ultravioleta de fila de diodos para HPLC.<br />
Un detector de índice de refracción responde a casi cualquier soluto, pero su límite de detección es<br />
aproximadamente 1000 veces peor que el de un detector de ultravioleta. El detector del tipo de<br />
deflexión, que se muestra en la figura 5, tiene dos compartimientos triangulares de 5 a 10 μl: a través de<br />
uno pasa disolvente puro, y a través del otro eluato. Para eliminar la radiación infrarroja (que calentaría<br />
la muestra), se hace pasar luz visible colimada (paralela) a través de la celda, con disolvente puro en los<br />
dos compartimientos, y se dirige a la fotocélula mediante la placa de deflexión. Cuando entra en la celda<br />
soluto de diferente índice de refracción, el haz se desvía, y varía la señal dada por la fotocélula.<br />
Los detectores de índice de refracción no sirven en elución gradiente, porque es imposible ajustar<br />
exactamente la muestra y la referencia mientras varía la composición del disolvente. Los detectores de í-<br />
ndice de refracción son sensibles a las variaciones de presión y temperatura (~0,01 °C). Debido a su baja<br />
sensibilidad, los detectores de índice de refracción no sirven en análisis de trazas. Tienen intervalos<br />
Capítulo 7 100
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
pequeños de linealidad, que se extiende sólo en un factor de 500 de concentración de soluto. La<br />
principal ventaja de este detector es que es casi universal, respondiendo a todos los solutos, incluso a<br />
aquellos que no absorben en el ultravioleta.<br />
Fig. 5. detector de índice de refracción de tipo de deflexión.<br />
Detector de dispersión de luz. Responde a todos los solutos que son claramente menos volátiles<br />
que la fase móvil.<br />
Como se ve en la figura 6, el eluato entra en este detector por la parte superior. En el<br />
nebulizador, el eluato se mezcla con nitrógeno, y se le fuerza a pasar por un capilar, a cuya salida forma<br />
una fina dispersión de gotitas. El disolvente se evapora en un tubo caliente que se le hace recorrer,<br />
dejando una nube de finas partículas sólidas, que entran en la zona de detección por la parte inferior. Las<br />
partículas se detectan por la luz que procede de un diodo láser y llega al fotodiodo por dispersión.<br />
El detector de dispersión de luz responde a la masa del analito, no a su estructura o peso<br />
molecular. Si se observa un pico grande y uno pequeño, se puede estar seguro de que el pico pequeño<br />
corresponde a menos cantidad que el pico grande. Con un detector de ultravioleta, una pequeña<br />
cantidad de un analito que absorbe mucho da una señal más intensa que una cantidad grande de un<br />
analito que absorbe poco. La respuesta de un detector de dispersión de luz no es lineal, de modo que<br />
frecuentemente se recurre a polinomios para construir la curva de calibrado.<br />
El detector de dispersión de luz es compatible con una elución gradiente. Además, no hay picos<br />
asociados con el frente del disolvente, y así no se dan interferencias con los picos que se eluyen al<br />
principio.<br />
Capítulo 7 101
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
Si se usa un tampón en el eluyente, debe ser volátil, o de lo contrario se evaporara formando<br />
partículas sólidas, que dispersaran la luz y no dejaran discernir la señal del analito. Se pueden usar<br />
tampones de baja concentración a partir de ácido acético, fórmico o trifluoroacético, acetato de amonio,<br />
fosfato de diamonio, amoníaco o trietilamina.<br />
Fig. 6 Funcionamiento de un detector de dispersión de luz.<br />
Detector de Fluorescencia. Este detector solamente puede detectar compuestos que tengan<br />
fluorescencia nativa o inducida.<br />
La fluorescencia se detecta por medio de un detector fotoeléctrico colocado perpendicularmente<br />
respecto al haz de excitación. Semejantes a los detectores de absorbancia. Son altamente sensitivos<br />
Detectores Electroquímicos. Pueden ser clasificados en tres tipos: Detector Amperométrico, Detector<br />
Conductimétrico y Detector Potenciométrico<br />
Se basan en métodos electroquímicos (amperometría, voltamperometría, conductimetría y<br />
coulombimetría). Elevada sensitividad. El analito debe contener grupos susceptibles de sufrir procesos<br />
redox. Se deben tener algunas precauciones con los detectores electroquímicos para asegurarse análisis<br />
reproducibles:<br />
integrador.<br />
Checar que estén conectados adecuadamente a tierra la bomba, el detector y registrador-<br />
Usar bombas reciprocantes de doble pistón<br />
Mantener en todo momento el flujo de la fase móvil en el detector.<br />
Operar con el voltaje adecuado<br />
Capítulo 7 102
Detectores para cromatografía de gases y líquidos<br />
Monitorear la altura de los picos para observar cambios en la eficiencia que nos indique la<br />
necesidad de reacondicionar los electrodos.<br />
Tener electrodos de referencias extras en solución 3M de NaOH y reemplazar el electrodo de<br />
referencia en la celda 1 ó 2 veces a la semana.<br />
Desconectar el detector electroquímico cuando este limpiando las columnas.<br />
Utilizar agua, buffer y solventes orgánicos de alta pureza.<br />
Comparación de detectores comerciales usados en HPLC:<br />
Detector límite de detección aproximado a (ng) ¿útil en elución gradiente?<br />
De ultravioleta 0,1-1 Sí<br />
De índice de refracción 100-1000 No<br />
De dispersión de luz 0,1-1 Sí<br />
Electroquímico 0,01-1 No<br />
De fluorescencia 0,001-0,01 Sí<br />
De conductividad 0,5-1 No<br />
De espectrometría de masas 0,1-I Sí<br />
De infrarrojos con transformada de Fourier 1000 Sí<br />
7.5 Bibliografía<br />
http://www.relaq.mx/RLQ/tutoriales/cromatografia/Gas.htm#detectores<br />
http://www.relaq.mx/RLQ/tutoriales/cromatografia/hplc.htm<br />
http://www.chemkeys.com/esp/md/mds_7/cgced_1/edpct(_4/edpct(_4.htm<br />
http://es.wikipedia.org/wiki/Detector_de_ionizaci%C3%B3n_de_llama<br />
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/apquim-an-<br />
instr14/harris/c24b.html<br />
http://www.elergonomista.com/tecnicas/fotometria.htm<br />
http://webservmida.mida.gob.pa/CYTED/CYTED%20PDF/tallerhomonologacionpma/anexos/CROMATOG<br />
RAFIA%20LIQUIDA%20HPLC.pdf<br />
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/apquim-an-instr-<br />
14/harris/c25b.html<br />
http://www.pucpr.edu/titulov/Q420/examen%203/Cap%2028.pdf<br />
Capítulo 7 103
Capítulo 8<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Cromatogramas<br />
Es la Representación de la respuesta o señal del sistema de detección continuo (CLAR o CG) o discontinuo<br />
en función del tiempo, volumen del eluyente o distancia en el lecho Cromatográfico. El cromatograma puede<br />
tomar varias diversas formas: un registro en la carta de un registrador o plotter, una mancha en cromatografía<br />
plana, o un número determinado de datos tomados por un microcomputador después de la correspondiente<br />
transformación. Según el tipo de detector continuo, el cromatograma puede ser diferencial, cuando la señal<br />
solo se origina al pasar analito por el mismo, e integral, cuando la señal se acumula (Figura 1).<br />
Figura 1. Tipos de Cromatogramas: (1) Diferencial, (2) Integral.<br />
El cromatograma contiene la información analítica relativa a la muestra (complejidad: número de picos,<br />
detección cualitativa y/o cuantitativa de uno o varios componentes) o del funcionamiento del sistema<br />
cromatografico. Los parámetros que definen el comportamiento cromatográfico de un soluto en un sistema<br />
cromatográfico de elución, y que sirve de base para los cálculos analíticos, que a continuación se comentaran.<br />
Para ello se usará el esquema de la Figura 2.<br />
Capítulo 8 104
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Figura 2. Parámetros que definen un cromatograma.<br />
Los aspectos termodinámicos y cinéticos de la separación cromatográfica quedan reflejados en el<br />
cromatograma, es decir, en la situación y forma del pico.<br />
Ajuste de datos<br />
El software realiza en primer lugar un ajuste de datos, con la finalidad de eliminar el ruido y permitir el<br />
correcto funcionamiento del algoritmo de integración. Con tal finalidad, se probaron distintos métodos<br />
optándose finalmente por splines de segundo orden con derivada primera continua. Este método permitió una<br />
mejor identificación del comienzo de pico y de los máximos, aún en condiciones de alto ruido.<br />
En la Figura 4 se muestra en detalle un trozo de cromatograma, en el que puede observarse la curva continua del<br />
ajuste y los datos con el ruido de la señal.<br />
Integración de los picos<br />
El algoritmo de integración del cromatograma es capaz de distinguir diferentes casos de picos<br />
cromatográficos en los cuales la línea de base se fija de distinta manera.<br />
Para ello se tiene en cuenta el valor de la señal, su derivada (D1) y su derivada segunda (D2).<br />
Picos simples: Se considera detectado el comienzo del pico cuando la derivada primera de la señal supera un<br />
valor prefijado (D1 > Ls) punto 2 de la Figura 5.<br />
Cuando la derivada pasa por cero siendo la derivada segunda negativa, se detecta el máximo (D1=0, D2Li) Punto 4 de la Figura 5.<br />
Los valores de Ls y Li pueden ser variables a lo largo del cromatograma, lo cual permite compensar el efecto de<br />
ensanchamiento de los picos.<br />
El tiempo de retención que identifica al componente es aquel en el cual ocurre el máximo, punto 3 de la Figura<br />
5.<br />
Capítulo 8 105
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
La línea de base es una recta que une los puntos 2 y 4, Figura 5.<br />
Para calcular el área se resta el área bajo la línea de base del área bajo la curva de la señal.<br />
Figura 5 Principio para la detección de los picos.<br />
Picos superpuestos: En el caso de dos o más picos fusionados o superpuestos se traza una línea de base<br />
entre el comienzo del primero y el fin del último. El criterio usual es trazar rectas verticales desde los valles<br />
hasta la línea de base común y en base a esta división se asignan las áreas.<br />
Figura 6 Detección de picos superpuestos<br />
Picos tangentes: Los picos pequeños montados sobre uno mucho mayor se denominan tangentes y su<br />
línea de base se traza de manera especial. Para detectarlo un criterio común es comparar alturas con la misma<br />
diferencia medida en el pico anterior, si este valor cae por debajo de un límite prefijado, el pico será<br />
considerado tangente.<br />
Colección y procesamiento de datos<br />
Figura 7 Ejemplo de pico tangente<br />
Capítulo 8 106
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
El procesamiento de datos en cromatografía incluye tres objetivos:<br />
colectar y procesar la señal proveniente del detector de modo de producir un cromatograma y la<br />
información correspondiente como área de los picos, tiempos de retención y ancho de picos<br />
colectar y analizar los datos de modo de obtener información cualitativa y cuantitativa y generar los<br />
reportes correspondientes<br />
optimizar los parámetros cromatográficos.<br />
Detección<br />
El Detector es un dispositivo capaz de convertir una propiedad física, no medible directamente, en una<br />
señal elaborable y ofrece información sobre la naturaleza y magnitud de la propiedad física. Es la parte del<br />
cromatógrafo que se encarga de determinar cuándo ha salido el analito por el final de la columna.<br />
En cromatografía un detector funciona comparando una propiedad física entre la muestra a analizar y la<br />
sustancia portadora llevando cada uno de los componentes que previamente se han separado en la columna,<br />
esta acción se traduce en una señal tipo eléctrica, que posteriormente se amplificará mediante un registrador<br />
gráfico ó integrador permitiendo indicar el momento que salen de la columna los componentes.<br />
*Detectores según su Grado de Selectividad :<br />
*Detectores según el proceso de detección Ionización, Óptico-espectroscópico, Electroquímico, etc.<br />
*Detectores según su Modo de Respuesta:<br />
Características de los Detectores<br />
medible.<br />
Sensibilidad. Medida de la efectividad de un detector para convertir la muestra en una señal eléctrica<br />
o Linealidad. Rango de masa ó concentración de muestra sobre el cual el detector mantiene una<br />
sensibilidad constante sin una desviación arbitraria. El significado práctico de la linealidad del detector es el<br />
que le indica al analista la concentración para la cual el detector es confiable.<br />
Rango Dinámico Lineal: Rango sobre el cual la sensibilidad del detector es constante.<br />
Ruido. Es cuantificado por el promedio de la amplitud pico-pico de la señal. El significado de conocer el<br />
nivel de ruido de un detector es un factor determinante en la determinación de la cantidad mínima detectable<br />
y el límite inferior del rango lineal.<br />
Capítulo 8 107
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Límite de Detección. Está definido como la mínima cantidad de sustancia que puede producir una señal<br />
que sea el doble del nivel de ruido.<br />
Corriente de Fondo. Señal constante de salida generada por el proceso en el que un detector está<br />
operativo sin que alguna sustancia pasa a través de él. Esta señal es muy importante, ya que permite<br />
diagnosticar el buen o mal funcionamiento del detector.<br />
El detector debe ser sensible a los efluentes de la columna y capaz de suministrar un registro de la<br />
cromatografía en la forma de un cromatograma. La señal del detector debe ser proporcional a la cantidad de<br />
cada soluto (analito). Con lo cual debe ser posible realizar un análisis cuantitativo.<br />
Registro e integración<br />
La señal proveniente del detector, se transmite a un sistema de registro e integración, el cual genera un<br />
cromatograma que representa un registro del análisis. Los datos obtenidos son procesados mediante un<br />
registrador e integrador sin ninguna o muy poca capacidad de procesamiento, o a través de sistemas<br />
computarizados que incluyen un procesamiento posterior (post-run analysis) mas sofisticado y completo<br />
mediante el empleo de un software apropiado. En la mayor parte de los casos, el sistema integra<br />
automáticamente el área de cada pico, realiza los cálculos e imprime un reporte con los resultados<br />
cuantitativos y los tiempos de retención.<br />
Cálculo de área del pico (análisis cuantitativo)<br />
La cromatografía tuvo un gran crecimiento durante las anteriores cuatro décadas, en parte a que se trata<br />
de una técnica rápida, sencilla, de bajo costo y esencialmente a su gran aplicación como herramienta de<br />
separación. No obstante su gran éxito se debe sin duda a que también proporciona información cualitativa<br />
acerca de las especies separadas. La cromatografía en columna cuantitativa tiene como principio la<br />
comparación de las alturas, o de las áreas del pico del analito con la de uno o más patrones, en la<br />
cromatografía en plano el área ocupada por las especies separadas sirve como parámetro analítico, si las<br />
condiciones son controladas adecuadamente esos parámetros varían linealmente con la concentración, es<br />
decir, que el área del pico cromatografico es directamente proporcional a la concentración del analito, así es<br />
fundamental para la confiabilidad del análisis que el área de los picos sea medida lo más exacto y<br />
reproduciblemente posible.<br />
Los instrumentos cromatográficos modernos estas equipados con integradores electrónicos digitales, los<br />
cuales permiten una precisa estimación de las áreas de los picos, si no se dispone de tales equipos tienen que<br />
hacerse una estimación manual. Existen varias maneras de medir el área de los picos cromatográficos. Una de<br />
Capítulo 8 108
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
esta técnicas consiste en suponer que el pico se asemeja a un triangulo isósceles, para lo cual se mide la altura<br />
del pico (h) y el ancho de la base del pico (Wb) o ya sea la mitad de la altura (Wh) y se calcula el área del pico<br />
empleando la formula usada para el calculo del área de un triangulo.
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
el costo del computador con los accesorio necesarios para hacer el análisis es por lo general inferior al de un<br />
buen integrador, además con el computador se obtiene resultados más confiables.<br />
Desarrollo y optimización de métodos<br />
Cromatografía de gases (rampas de temperatura)<br />
El control de la temperatura de la columna es una de las formas más sencillas y más efectivas de<br />
influenciar la separación de los componentes. La columna se fija entre un inyector mantenido a una<br />
temperatura de inyección, y un detector mantenido a una temperatura también predeterminada. Por lo tanto,<br />
se debe definir la temperatura a la que cada uno de los componentes opera.<br />
En general, caben dos posibilidades de modificación de las condiciones de trabajo cromatográficas. En<br />
cromatografía gaseosa, la temperatura debe ser mantenida por encima del “punto de rocío” de la muestra,<br />
pero no por encima de su punto de ebullición.<br />
(a) Modalidad Isocrática, en la que las condiciones<br />
experimentales permanecen constantes durante el proceso<br />
cromatográfico.<br />
(b) Modalidad no Isocrática, en la que durante el proceso<br />
de separación cromatográfica se varia de manera gradual y<br />
estrictamente controlada el parámetro de temperatura.<br />
La temperatura es una variable importante, ya que de ella va a depender el grado de separación de los<br />
diferentes analitos. Para ello, debe ajustarse con una precisión de décimas de grado. Dicha temperatura<br />
depende del punto de ebullición del analito o analitos, y por lo general se ajusta a un valor igual o ligeramente<br />
superior a él.<br />
Si tenemos varios componentes con diferentes puntos de ebullición, se ajusta la llamada rampa de<br />
temperatura con lo cual ésta va aumentando ya sea de forma continua o por etapas. En muchas ocasiones, el<br />
ajustar correctamente la rampa puede significar separar bien o no los diferentes analitos. Es recomendable<br />
utilizar temperaturas bajas para la elución, pero conforme la temperatura es mayor la elución es más rápida,<br />
pero corriendo el riesgo de descomponer el analito. Por ejemplo:<br />
Si al meter a eluir una muestra nos salen cuatro analitos con tiempos muy diferentes de elución la<br />
temperatura adecuada para que eluyan todos se calcula con la rampa de temperatura:<br />
Capítulo 8 110
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Se toman los primeros 5 minutos como 60 °C y a partir de<br />
estos 5 minutos cada minuto adicional se le aumenta 10°C, por<br />
ello observamos en el primer pico 80°C, ya que los primeros 5<br />
minutos se toman como 60° más 2 minutos se le suman 10°C esto<br />
es precisamente 80°C y así, se trabaja con los siguientes picos,<br />
tomando en cuenta la escala de temperatura.<br />
HPLC (Cambios en la fase móvil.)<br />
Esto es muy importante ya que si en nuestra muestra solo se<br />
vieran dos picos uno en 11 minutos y otro en 20 la temperatura e<br />
elución correcta seria una que estuviera entre estos dos puntos, con<br />
lo que se correría muy bien la muestra y no tendríamos que esperar<br />
mucho entre a y otra.<br />
El proceso de elución en cromatografía de adsorción, el disolvente compite con las moléculas de soluto<br />
por ocupar los sitios activos de la fase estacionaria. La diferente capacidad de los distintos disolventes para<br />
eluir un determinado soluto del adsorbente es independiente de la naturaleza del soluto. Se puede describir la<br />
elución como el desplazamiento de un soluto de la fase estacionaria por un disolvente<br />
La fuerza eluyente (ε 0 ) es una medida de la energía de adsorción del disolvente, supuesto el valor de<br />
cero para el sistema pentano/ sílice pura. Cuanto más polar es el disolvente, mayor es su fuerza eluyente<br />
Capítulo 8 111
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
respecto a la sílice en cromatografía de adsorción. Cuanto mayor es la fuerza eluyente del disolvente , tanto<br />
más rápidamente se eluirán los solutos de la columna.<br />
La cromatografía de adsorción sobre sílice pura es un ejemplo de cromatografía de fase normal, que se<br />
caracteriza por usar una fase estacionaria polar y un eluyente menos polar. Un disolvente más polar tiene<br />
fuerza eluyente mayor. La cromatografía de fase inversa, que es la más utilizada, se caracteriza por que la fase<br />
estacionaria es no polar o débilmente polar y el disolvente es más polar. Un disolvente menos polar tiene<br />
mayor fuerza eluyente.<br />
La elución isocrática se lleva a cabo con un único disolvente (o una mezcla de disolventes fija). Si un<br />
disolvente no permite una elución suficientemente rápida de todos los componentes, se puede usar una<br />
elución en gradiente; en cual, hay un cambio continuo de la composición del eluyente en sentido de aumento<br />
de fuerza eluyente. Para eluir solutos fuertemente retenidos hay que aumentar la fuerza eluyente del<br />
disolvente.<br />
En este caso, se van añadiendo cantidades crecientes del disolvente B al disolvente A, produciendo así<br />
un gradiente continuo el análisis utilizando el método de elución por gradiente permite mantener una<br />
resolución deseada y al mismo tiempo disminuir la duración del análisis.<br />
Por ejemplo en la figura 15 muestra el efecto de aumentar la fuerza eluyente de la elución isocrática de<br />
ocho componentes en una columna de fase inversa. En una separación con fase inversa , la fuerza eluyente<br />
disminuye a medida que el disolvente se hace más polar . El primer cromatograma (superior izquierda) se<br />
obtuvo con un disolvente que tenía 90% de acetonitrilo y 10% de tampón acuoso. El acetonitrilo tiene una gran<br />
fuerza eluyente, y eluye todos los compuestos rápidamente. Se observan sólo 4 picos por que los demás están<br />
solapados. Es habitual llamar disolvente A al componente acuoso, y disolvente B al orgánico. El primer<br />
cromatograma se obtuvo con un 90% de B. Cuando se redujo la fuerza eluyente utilizando un disolvente con<br />
80% de B, se consigue una separación un poco mejor, observándose 5 picos. Con 60% de B, se empiezan a ver 6<br />
picos. Con 40% de B se ven claramente 8 picos. Con 30% de B, todos los picos quedan bien resueltos, pero la<br />
separación tarda demasiado (cerca de 2 horas).<br />
A partir de los datos obtenidos con las elusiones isocráticas de figura 13, se eligió el gradiente que se<br />
presenta en la figura 25.11, con el que se consiguió resolver todos los picos en 38min. Primero se trabajo con<br />
30% de B (B=acetonitrilo) durante 8 minutos, para separar los componentes 1,2,3. A continuación se fue<br />
aumentando de forma continua la fuerza eluyente durante 5 minutos hasta alcanzar un 45% de B, y se<br />
mantuvo durante 15 minutos, para eluir los picos 4 y 5. Finalmente se modifico el disolvente hasta alcanzar un<br />
80% de B en 2 minutos, manteniéndose esa composición para eluir los últimos picos.<br />
Capítulo 8 112
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Figura 15. Separación isocrática en HPLC de una mezcla de compuestos aromáticos en una columna Hypersil ODS (C18<br />
sobre sílice de 5μm), de o.46 x 25cm, caudal de 1.0ml/min,temperatura ambiente ( ˜22°C). (1) alcohol bencílico, (2) fenol,<br />
(3)3¨,4¨-dimetoxiacetofenona, (4) benzoína, (5) benzoato de etilo, (6) tolueno, (7)2,6-dimetoxitolueno, (8) ometixibifenilo.El<br />
eluyente estaba formado por un tampón acuoso (designado por A ) y acetonitrilo (designado por B). El<br />
tampón contenía KH2PO4 25mM y 0.1 g/L de azida de sodio con el pH ajustado a 3.2 con HCl<br />
Aplicaciones<br />
La cromatografía es utilizada para análisis del principio activo de un producto farmacéutico, por ejemplo<br />
la determinación de cafeína y ácido acetilsalicílico en cafiaspirina , los siguientes datos fueron obtenidos para<br />
determinar la cantidad de cafeína y ácido acetilsalicílico contenidos una tableta de cafiaspirina . En este caso<br />
se realizo el análisis en HPLC<br />
Para tal análisis se tomo como estándar las siguientes concentraciones de cafeína y ácido acetilsalicílico:<br />
Ccafeína = 0.03mg/mL CAAS = 0.53mg/mL<br />
Se realizo el análisis y se obtuvieron los siguientes resultados.<br />
Cromatograma de la inyección número 1 del estándar Cromatograma de la inyección número 3 del estándar<br />
Capítulo 8 113
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Cromatograma de la inyección número 4 del estándar Cromatograma de la inyección número 5 del estándar<br />
A partir de estos datos se obtuvo el factor de respuesta para cada componente en estudio con la siguiente<br />
ecuación A=FrC.<br />
Fr cafeína = 177018.4 / 0.03 = 5900613.33<br />
Fr AAS = 751481.4 / 0.53 = 1417889.43<br />
Análisis de la tableta de CAFIASPIRINA <br />
Posteriormente se analizo la tableta de Cafiaspirina <br />
Cafeína Ácido Acetilsalicílico<br />
Núm. Inyección Área Núm. Inyección Área<br />
1 149019 1 615352<br />
2 187639 2 784811<br />
3 162884 3 684670<br />
4 201409 4 874595<br />
5 184141 5 797979<br />
Ã=177018.4 Ã=751481.4<br />
(lote 7605H2, fecha de caducidad Julio 2009), obteniendo los siguientes datos.<br />
Capítulo 8 114
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Cromatograma de la inyección #1 de la muestra problema Cromatograma de la inyección #2 de la muestra problema<br />
Cromatograma de la inyección # 3 de la muestra problema<br />
Cafeína Ácido Acetilsalicílico<br />
Núm. Inyección Área Núm. Inyección Área<br />
1 177343 1 678496<br />
2 178856 2 717425<br />
3 182458 3 723643<br />
Ã= 179552.3 Ã= 706521.3<br />
Con los datos de las áreas y el factor de respuesta se obtuvieron la cantidad presente del de<br />
cafeína y ácido acetilsalicílico en cada tableta.<br />
Capítulo 8 115
C cafeína = 179552.3 / 5900613.33 = 0.0304<br />
0.0304 * 10/ 1 * 100 = 30.4 mg<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Cada tableta de cafiaspirina contiene 30.4 mg de cafeína<br />
CAAS = 706521.3 / 1417889.43 = 0.4983<br />
0.4983 * 10 / 1 * 100 = 498.3 mg<br />
Cada tableta de cafiaspirina contiene 498.3 mg de ácido acetilsalicílico<br />
Determinación del grado alcohólico de una bebida<br />
Conocer el contenido de etanol en muestras analizadas a partir del método del estándar interno. Se<br />
analiza el tequila comercial “Herradura”, EtOH 40%<br />
Se trabajo a 70°C y se realizaron corridas a diferentes concentraciones de EtOH (2, 4, 6, 8, 10%v/v) y una<br />
concentración constante de Acetona (6%v/v; estándar interno. Para la curva patrón, las diferentes disoluciones<br />
se realizaron a partir de una solución Stock de EtOH al 20%.<br />
En los cromatogramas aparecen 2 picos con 2 áreas diferentes. El primer pico y área corresponde a la<br />
acetona, ya que es el compuesto menos polar. El segundo correspondo al del EtOH. Los valores de área para la<br />
curva patrón:<br />
Área [Acet] [Acetona](%) Área [EtOH] [EtOH](%)<br />
752578 6 225296 2<br />
394769 6 125961 2<br />
175540 6 57133 2<br />
Promedio 440962.3333 136130<br />
270166 6 198196 4<br />
251991 6 183560 4<br />
168917 6 142527 4<br />
Promedio 230358 174761<br />
183014 6 207592 6<br />
177426 6 219475 6<br />
Capítulo 8 116
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
234651 6 282560 6<br />
Promedio 198363.6667 236542.3333<br />
276769 6 382117 8<br />
145605 6 228924 8<br />
Promedio 211187 305520.5<br />
178488 6 341568 10<br />
168642 6 350407 10<br />
266046 6 486201 10<br />
Promedio 204392 392725.3333<br />
Ae/Aei<br />
2.5<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
0<br />
Curva Patrón - Estándar Interno<br />
y = 1.2536x - 0.075<br />
R 2 0 0.5 1 1.5 2<br />
Ce/Cei<br />
= 0.9868<br />
Frr=1.2536 Ae/Aei=Frr*(Ce/Ci)<br />
Tequila "Herradura" (EtOH 40%)<br />
Capítulo 8 117<br />
E.I.<br />
Área [Acet] [Acet] (%) Área [EtOH] R=[EtOH] (%)<br />
250005 6 300125 5.789146394<br />
213666 6 288804 6.518217346<br />
Promedio 231835.5 294464.5 6.125112357
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Los resultados obtenidos en la tabla se obtuvieron con cálculos de regresión lineal, de la misma manera<br />
que se realizaron para la muestra del destilado.<br />
Tomando en cuenta el factor de dilución utilizado se encontrará la concentración (%v/v) del etanol en la<br />
muestra de Tequila.<br />
Para hacer la dilución de la muestra se tomaron 1.5ml del tequila, y se aforaron a 10ml para llevarlo a<br />
una concentración del 6% (equivalente a la de la acetona, el estándar interno).<br />
10ml<br />
E.I.: 6. 12511<br />
30.<br />
6255%<br />
2ml<br />
Según la información del producto, este indicaba que el porcentaje de etanol que contenía es del 40%. El<br />
estudio cromatográfico, encontró una concentración del 30%. El estudio de la muestra a través del estándar<br />
interno, disminuye el error caudado por la inyección es por ello que el resultado es confiable. La cromatografía<br />
tiene una gran aplicación una de ellos es la determinación del grado alcohólico de una muestra para comparar<br />
con el porcentaje reportado por el fabricante.<br />
Capítulo 8 118
RESUMEN<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Los cromatogramas. son la representación de la respuesta o señal del sistema de detección<br />
continuo (CLAR o CG) o discontinuo en función del tiempo, volumen del eluyente o distancia en el lecho<br />
cromatográfico. Contiene la información analítica relativa a la muestra (complejidad: número de picos,<br />
detección cualitativa y/o cuantitativa de uno o varios componentes) o del funcionamiento del sistema<br />
cromatográfico.<br />
Los aspectos termodinámicos y cinéticos de la separación cromatográfica quedan reflejados en el<br />
cromatograma, es decir, en la situación y forma del pico.<br />
La colección y procesamiento de datos así como su análisis se realiza con el fin de obtener<br />
información cualitativa y cuantitativa y generar los reportes correspondientes, obteniéndose los datos a<br />
partir de un detector; éste es un dispositivo capaz de convertir una propiedad física, no medible<br />
directamente, en una señal elaborable que ofrece información sobre la naturaleza y magnitud de la<br />
propiedad física. La señal proveniente del detector se transmite a un sistema de registro e integración,<br />
el cual genera un cromatograma. Los datos obtenidos son procesados mediante un registrador e<br />
integrador.<br />
La cromatografía en columna cuantitativa tiene como principio la comparación de las alturas, o de<br />
las áreas del pico del analito con la de uno o más patrones, en la cromatografía en plano el área ocupada<br />
por las especies separadas sirve como parámetro analítico, el área del pico cromatografico es<br />
directamente proporcional a la concentración del analito, por lo cual es fundamental para la<br />
confiabilidad del análisis que el área de los picos sea medida lo más exacto y reproduciblemente posible.<br />
Existiendo así varias maneras manuales de medir el área de los picos cromatográficos; sin embargo, son<br />
los instrumentos cromatográficos modernos equipados con integradores electrónicos digitales son los<br />
más precisos y rápidos que cualquier método manual para determinar el área del pico cromatografico.<br />
Se ha logrado un desarrollo y optimización de métodos a través de ciertas modificaciones en las<br />
condiciones de trabajo tales como las rampas de temperatura utilizadas en cromatografía de gases en<br />
donde el control de la temperatura de la columna es una de las formas más sencillas y más efectivas de<br />
influenciar la separación de los componentes.<br />
En general, caben dos posibilidades de modificación de las condiciones de trabajo cromatográficas.<br />
La modalidad Isocrática, en la que las condiciones experimentales permanecen constantes durante el<br />
proceso cromatográfico y la modalidad no Isocrática, en la que durante el proceso de separación<br />
cromatográfica se varia de manera gradual y estrictamente controlada el parámetro de temperatura.<br />
Capítulo 8 119
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Otra modificación en el caso de cromatografía de líquidos de alta eficiencia es cambios de<br />
composición de la fase móvil. En donde sí un disolvente no permite una elución suficientemente rápida<br />
de todos los componentes, se usa una elución en gradiente; en cual, hay un cambio continuo de la<br />
composición del eluyente en sentido de aumento de fuerza eluyente. Para eluir solutos fuertemente<br />
retenidos hay que aumentar la fuerza eluyente del disolvente con el fin de producir análisis manteniendo<br />
una resolución deseada y al mismo tiempo disminuir la duración de éste.<br />
La cromatografía es utilizada para análisis del principio activo de un producto farmacéutico, Otra<br />
de las aplicaciones de la cromatografía en este caso la de líquidos, es la determinación del grado<br />
alcohólico de una bebida. Entre muchas otras más.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
España, 1990, pp778<br />
M. Valcárcel Cases, A. Gómez Hens, <strong>Técnicas</strong> analíticas de separación, Editorial Reverte,<br />
Lucas Hernández Hernández, Claudio González Pérez, Introducción al análisis<br />
instrumental,1ª Edición, Editorial Ariel S.A, Barcelona, 2002. pp 456<br />
Douglas A. Skoog, F. James Holler, Principios de Análisis Instrumental, Quinta Edición,<br />
Editorial Mc. Graw Hill, España 2001, pp 753<br />
Reverte, España 2001.<br />
Daniel C. Harris, Análisis Químico Cuantitativo, Segunda Edición en Español, Editorial<br />
http://www.relaq.mx/RLQ/tutoriales/cromatografia/Gas.htm<br />
Capítulo 8 120
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Determinación de Azúcares por CGL a través del método de derivados TMS<br />
Este método se recomienda para la identificación y cuantificación de los monosacáridos y<br />
disacáridos presentes en diversos alimentos frescos o industrializados, después de la correspondiente<br />
derivatización de éstos para su análisis por CGL con detector FID.<br />
Fundamento del Método. Se basa en la obtención de derivados de trimetilsililados (TMS) de los<br />
carbohidratos presentes en el alimento para su posterior análisis en CGL. La derivatización se realiza en 2<br />
pasos: formación de la oxima del azúcar correspondiente con hidroxilamina clorhidrato en piridina y<br />
silanización con hexamil disilazano (HMDS) y ácido trifluoroacético (TFA). La identificación se efectúa por<br />
los tiempos de retención y la cuantificación por el método del estándar interno.<br />
Procedimiento. Para productos lácteos (yogur o leche) se debe liofilizar una alícuota de<br />
aproximadamente 100mg. Para vegetales frecos se extrae en baño de agua a 50ºC durante 1 hora con<br />
etanol 70%. El extracto se rotovapora a sequedad en evaporador rotatorio de vacío a 50ºC como<br />
máximo. Añadir a cada frasco de muestra 1 mL de solución de estándar interno (2mg/mL de m-inositol o<br />
1mg de xilosa) antes de liofilizar.<br />
Preparación Estándar. Pipetear 1mL de cada solución de estándares y estándar interno en etanol en un<br />
matraz de fondo cónico y boca esmerilada. Llevar a sequedad en el evaporador rotatorio a una<br />
temperatura no mayor de 40ºC.<br />
Derivatización. Se agrega a cada frasco de muestra liofilizada y a la mezcla de estándares 1mL de<br />
solución de hidroxilamina clorhidrato lavando cuidadosamente el recipiente. Se trasvasa hacia un tubo<br />
de tapa rosca y se coloca durante media hora en baño de agua a 75-85ºC con agitación ocasional. Se<br />
toman 100 µL de la solución de piridina de la muestra y se pasa a un vial ambar se añaden 150 µL de<br />
HMDS y 1 gota de TFA, se deja reposar hasta la aparición de precipitado blanco.<br />
Análisis por CGL<br />
Condiciones operacionales<br />
Flujo de gas acarreador (nitrógeno): 35mL /min.<br />
Temperatura: Detector: 300ºC, Inyector: 250ºC, Horno (programado): 180ºC (2min) a 8ºC/min, hasta<br />
250ºC.<br />
Se inyectará 1 µL de la mezcla de estándares hasta obtener reproducibilidad en la respuesta del<br />
equipo. Es decir que el factor de respuesta (km) debe de ser mínima la variación. Ajustar las demás<br />
Capítulo 8 121
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
condiciones de operaciones de tal forma que el estándar de glucosa brinde una señal aproximadamente<br />
igual a la mitad de la escala del registrador o el dispositivo de salida del cromatógrafo de gases.<br />
Los azúcares se identifican por comparación con los tiempos de retención de cada estándar<br />
correspondiente. La concentración se determina por el método de estándar interno utilizando las<br />
fórmulas siguientes.<br />
Para la inyección de la mezcla de estándares puros:<br />
Donde:<br />
Km = Factor de respuesta para el azúcar (ej glucosa)<br />
AM = Área del pico del estándar correspondiente (ej. Glucosa)<br />
Mi = Masa tomada del estándar interno utilizado (2mg para inositol o 1 mg para xilosa)<br />
Ai = Área del pico estándar interno<br />
MM = Masa tomada del estándar correspondiente (1mg de glucosa)<br />
Se calculan tantos valores de km como azúcares se cuantifiquen.<br />
Para la muestra el peso de cada azúcar se calcula por la siguiente fórmula:<br />
Donde:<br />
MM = peso del azúcar correspondiente en la muestra<br />
AM = área del pico del azúcar en la muestra (mm)<br />
Mi = masa del estándar interno añadido a las muestras (mg)<br />
Ai = área del pico estándar interno añadido a las muestras (mm)<br />
Km = valor promedio obtenidos mediante la fórmula (1) para el azúcar correspondiente.<br />
Un cromatograma típico de la separación de algunos TMS derivados de azúcar se muestra en la figura1.<br />
Capítulo 8 122<br />
(1)<br />
(2)
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
2. Se desea determinar el contenido de etanol en una bebida alcohólica. Para ello se realizó un<br />
análisis cromatográfico utilizando una curva de calibración relativa.<br />
Preparación de soluciones<br />
Solución de estándar interno (EI). Solución de acetona 10%<br />
Solución patrón (SP). Solución de etanol al 10%<br />
Empleando estas soluciones se preparó la siguiente curva de calibración<br />
Tabla 2.<br />
Preparación de la muestra<br />
SP (mL) EI (mL) Volumen final (mL)<br />
0.1 1 10<br />
0.5 1 10<br />
1.0 1 10<br />
1.5 1 10<br />
2.0 1 10<br />
De cada concentración de la curva se inyectó 1µL en el cromatógrafo.<br />
Se tomaron 5 mL de licor, se adicionó 1mL de acetona (EI), se aforó a 10ml con agua. La muestra se<br />
inyectó en el cromatógrafo 5 veces (1µL).<br />
Tr acetona = 0.79min y tr etanol = 1.38min<br />
Capítulo 8 123
Condiciones cromatagráficas<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Cromatógrafo de gases integrado con inyector split/splitless, detector de ionzación de flama y una<br />
columna de sílice fundida SP 1000, fase polar (30m x0.32mm x 0.251µm).<br />
Temperatura del inyector y detector 200ºC.<br />
Programa de temperatura: temperatura inicial 80ºC / 1.3 min, incrementandose a 20ºC/min hasta<br />
130ºC y mateniendose a esa temperatura durante 5 min.<br />
Resultados<br />
Curva estándar (n=3)<br />
Tabla 3.<br />
Área EtOH Àrea EI<br />
Promedio 1 2 3 1 2 3 Promedio<br />
29054.33 30556 25864 30743 290080 249370 287220 275556.6<br />
123820 109170 123050 139240 214770 246810 266110 242563.3<br />
243853.3 228380 247660 255520 241720 263180 261540 255480<br />
360023.3 321700 371000 387370 220850 254990 265390 247076.6<br />
468270 489390 481950 433470 261410 261700 247950 257020<br />
Con respecto a estos resultados obtenidos se calculo el promedio de cada repetición.<br />
Muestra (n=5)<br />
Tabla 4.<br />
Inyección Área de etanol Área acetona<br />
1 296800 187150<br />
2 290840 185900<br />
3 287960 185880<br />
4 285800 183680<br />
5 291010 187180<br />
Promedio 29.0482 186078<br />
Capítulo 8 124
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Tomando en cuenta los promedios de las áreas tanto de Etanol como del Estándar Interno (tabla 3.) así<br />
como la relación entre éstas y de las concentraciones tanto de la solución patrón como la interna que se<br />
muestran en la tabla 2. Se grafica y se obtiene la pendiente que en este caso es el Frr (factor de<br />
respuesta relativo); en base a éste dato se puede determinar la concentración de etanol en la muestra.<br />
Por lo tanto tenemos que:<br />
m = Frr =0.9114<br />
Y sabemos que:<br />
Área de Etanol Área EI AEtOH / AEI [sp] /[EI]<br />
29054.33 275556.6 0.1054 0.1<br />
123820 242563.3 0.5105 0.5<br />
243853.3 255480 0.9545 1<br />
360023.3 247076.6 1.4571 1.5<br />
468270 257020 1.822 2.0<br />
Frr <br />
A<br />
A<br />
EI<br />
EI EtOH <br />
Por lo tanto despejando y tomando en cuenta los promedios de la tabla 4. con las respectivas áreas de<br />
la muestra tenemos que:<br />
AEtOH / AEI<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
EtOH <br />
<br />
Curva Patrón<br />
Capítulo 8 125<br />
EtOH<br />
290,<br />
4820.<br />
1<br />
0. 911186078<br />
<br />
[EtOH] v/v = 0.1713 x 100<br />
y = 0.9114x + 0.0403<br />
R 2 = 0.9974<br />
0<br />
0 0.5 1 1.5 2 2.5<br />
[sp] /[EI]<br />
0.<br />
1713<br />
= 17.13 % de Etanol por cada 100ml de bebida alcohólica en este caso licor.
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Estudio sobre los ácidos grasos libres en queso blanco<br />
Fundamento del método. Los ácidos grasos libres juegan un papel importante en el sabor de muchos<br />
quesos y se producen por la hidrólisis de los triglicéridos de la grasa por las lipasas nativas de la leche, las<br />
lipasas microbianas y las lipasas de las células somáticas. También se liberan durante el metabolismo de<br />
los carbohidratos y aminoácidos por las bacterias.<br />
Los ácidos grasos de bajo peso molecular son consecuencia de la fermentación bacteriana, mientras que<br />
los ácidos grasos restantes son el resultado de la acción de la lipasa [1]. Se ha demostrado que los<br />
ácidos grasos libres deben estar presentes dentro de un rango específico y a un nivel óptimo de<br />
concentración para un sabor deseable. Cantidades excesivas de ácidos grasos libres se asocian con<br />
rancidez hidrolítica y causan sabores desagradables.<br />
Procedimiento. Los ácidos grasos libres (AGL) analizados fueron: butírico (C4), caproico (C6), caprílico<br />
(C8), caprico (C10), laurico (C12), miristico (C14), palmitico (C16), estearico<br />
(C18), oleico (C18:1) y linoleico (C18:2).<br />
Extracción de los lípidos del queso. Se mezclaron 2 g de queso rayado con 6 g de sulfato de sodio<br />
hidratado para absorber la humedad y 0,6 ml de ácido sulfúrico 2,5 mol/l. Se procedió a la extracción de<br />
los lípidos con 6 ml de eter/heptano (1:1 v/v) en un tubo de centrífuga de 75 ml mediante centrifugación<br />
a 2.500 rpm/min por 2 min. Esta extracción se repitió dos veces añadiendo la misma cantidad de<br />
eter/heptano (1:1 v/v) al residuo. Los tres extractos se mezclaron.<br />
Separación de los ácidos grasos libres. Se utilizó como estandar interno el ácido pelargónico (C9) (0,043<br />
mg) el cual se adicionó al extracto lipídico antes de proceder al aislamiento de los ácidos grasos libres.<br />
Para tal fin se utilizaron columnas aminopropílicas de 3 ml (Supelclean LC-NH2 de Supelco, Inc)<br />
acondicionadas con 2 ml de heptano. El volumen total del extracto se aplicó a la columna con presión<br />
positiva. Los lípidos neutros fueron eluídos con 3 ml de cloroformo/2-propanol 2:1 v/v. A continuación<br />
los ácidos grasos libres adsorbidos en la columna fueron eluídos con 3 ml de dietil eter con 2% de ácido<br />
fórmico. El primer ml se descartó por no contener ácidos grasos libres. De los siguientes 2 ml eluídos,<br />
con la totalidad de los AGL, se inyectó 1 ml al cromatógrafo para su determinación. Se realizaron 2<br />
extracciones de cada muestra de queso y cada extracción se inyectó por duplicado al cromatógrafo [2,3].<br />
Las condiciones de operación en el cromatógrafo fueron:<br />
Temperatura inicial 90ºC<br />
Tiempo Inicial 1 min<br />
Variación de temperatura 20ºC/min<br />
Temperatura final 220ºC<br />
Capítulo 8 126
Tiempo final 10 min<br />
Temperatura del detector 250ºC<br />
Temperatura del inyector 250ºC<br />
Flujo de helio 20 ml/min<br />
Cuantificación de los AGL.<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Flujo de hidrógeno 30 ml/min<br />
Flujo de aire 500 ml/min<br />
Purga 1 min<br />
Se utilizó un cromatógrafo de gas Hewlett Packard 5890 equipado con un detector de ionización<br />
de llama y una columna capilar de sílica de 15 m x 0,53 mm (Nukol de Supelco, Inc.) calibrado con<br />
soluciones de referencia de los ácidos grasos a analizar (Sigma) [6]. Se adaptó inyección directa debido a<br />
las bajas concentraciones de los ácidos grasos. La cuantificación se realizó relacionando las áreas de los<br />
picos con el área del estándar interno (C9) mediante un integrador Hewlett Packard 3393A. Se obtuvo<br />
la media y la desviación estandar de todos los AGL.<br />
Resultados<br />
molecular, entre los cuales resalta el butírico (C4).<br />
La Tabla 1 y las Figuras 1 y 2 muestran la composición y los<br />
cromatogramas de los ácidos grasos libres de los quesos<br />
Palmita y Semiduro. Se ha podido comprobar la presencia<br />
en los quesos de los AGL saturados del butírico (C4) al<br />
palmítico (C18), así como de los mono-insaturados y poli-<br />
insaturados, el ácido oleico (C18:1) y linoleico (C18:2) en<br />
concentraciones muy diversas entre 2.3 g/g (C6) en el<br />
queso Palmita y 185.1 g/g (C18:1) en el queso Semiduro,<br />
con el predominio de los de mayor peso molecular,<br />
palmítico (C16) y oleico (C18:1), sobre los de menor peso<br />
Capítulo 8 120
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Se observan amplias variaciones entre las muestras, debido posiblemente a la influencia de las<br />
diferentes condiciones del proceso de elaboración en la composición de los quesos, así como la<br />
manipulación y almacenamiento durante el período de comercialización.<br />
La columna utilizada proporcionó excelentes resultados sin la necesidad de derivatizar para<br />
obtener los ésteres metílicos previo a su cuantificación. Al disminuir una etapa del análisis se evita una<br />
posible fuente de error y se consigue un ahorro de tiempo.<br />
Estudio de validación de la Metodología para la determinación de Vitamina A en<br />
Alimentos infantiles instantáneos por HPLC<br />
Fundamento. Los alimentos infantiles instantáneos, en su gran mayoría, son fortificados normalmente<br />
utilizando formulaciones especiales que mejoran su estabilidad y valor nutritivo, siendo la ingesta diaria<br />
recomendada de 400-700 g de vitamina A, para niños de 1-10 años de edad 3.<br />
En ese sentido, y buscando una óptima metodología de análisis, en el presente estudio se realizó la<br />
validación de la metodología por HPLC para la determinación de vitamina A contenida en alimentos<br />
infantiles instantáneos.<br />
Procedimiento. Se utilizó un equipo de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), marca<br />
Shimadzu, modelo LC10A, con inyector automático, bomba con sistema de degasificación, con<br />
integrador o sistema de registro, software para el procesado de datos cromatográficos, detector de<br />
arreglo de diodos (longitud de onda variable). La columna cromatográfica fue de acero inoxidable LC-18<br />
para fase reversa, de 25 cm x 4,6 mm de diámetro interno, 5 m de diámetro de partícula, y guarda<br />
columna con cartucho C18, Supelco. Las condiciones típicas de operación fueron: sistema isocrático, flujo<br />
1,2 mL/min, volumen de inyección 20 l, detección UV 242 nm, temperatura de horno, ambiente, y<br />
tiempo de corrida 7 min. La fase móvil fue metanol al 100% grado HPLC.<br />
Se pesaron 20 g de la muestra de alimento infantil en un balón de base plana, se colocó un<br />
magneto y se adicionó 70 mL de etanol absoluto. Se colocaron los tubos de reflujo y se agitó la mezcla<br />
hasta su ebullición con corriente de nitrógeno. Luego, se adicionó 20 mL de solución de KOH al 50% y se<br />
saponificó la mezcla por 30 minutos con agitación moderada. Antes de finalizar esta etapa se enjuagó el<br />
contenido con 50 mL de agua en 3 porciones. La solución se enfrió a temperatura ambiente y luego se<br />
filtró al vacío. Se colocó inmediatamente el contenido en una pera de separación de 250 mL y se<br />
adicionó 50 mL de hexano p.a. para proceder a la extracción. Se agitó la mezcla por 20 segundos y al<br />
separarse las fases se colocó la capa superior (fase orgánica) en un balón de 250 mL de base redonda<br />
Capítulo 8 120
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
que contenía aproximadamente 0,5 g de BHT ó ácido ascórbico. Se efectuó dos veces más la extracción y<br />
se juntaron los extractos en el balón de 250 mL. Se evaporó a sequedad el solvente, haciendo uso de un<br />
rotavapor con baño de agua a 40°C, se diluyó inmediatamente con metanol grado HPLC el residuo, y se<br />
llevó a volumen en un matraz volumétrico de 10 mL. Finalmente, se pasó la solución final por un filtro de<br />
0,2 m, llenándolos en viales ámbar de 2 mL para colocarlos en el inyector del cromatógrafo.<br />
Cálculos:<br />
Donde: Am (Área del pico de vitamina A en la muestra), As (Área del pico de vitamina A en el estándar),<br />
Cs (Concentración de vitamina A en el estándar, mg/ml), D (Factor de dilución), Wm (Peso de la muestra.<br />
lecturas de los resultados de las 18 muestras.<br />
Resultados<br />
Se analizaron muestras de papilla para cuantificar la<br />
vitamina A expresada en g/g. El analito se adicionó a<br />
la matriz, disuelto en el mismo solvente usado para la<br />
extracción, y se dejó en contacto con ésta por varias<br />
horas antes de la extracción, para permitir su<br />
interacción. Se tomaron 0,76 mL, 1,27 mL y 1,78 mL de<br />
una solución estándar de 100 ppm de vitamina A y se<br />
adicionaron a 6 muestras de papilla por nivel. Se dejó<br />
en contacto la solución estándar con las muestras<br />
durante toda la noche bajo refrigeración y, al día<br />
siguiente, se realizó el tratamiento y se hicieron las<br />
En la Figura 1 se muestran los cromatogramas representativos de dos concentraciones (mayor y menor)<br />
de vitamina A para la curva de calibración. El tiempo de retención de la vitamina A fue 3,91 ± 0,5 min,<br />
siendo el tiempo total de análisis para una muestra de 7 min.<br />
La respuesta de detección fue lineal en el rango de concentraciones de 5- 15 g/g (Figura 2),<br />
obteniéndose un coeficiente de correlación r=0,99. El límite de detección del método en base a la señal /<br />
ruido (S/N) fue de 0,06 g/g y el límite de cuantificación de 0,58 g/g<br />
Capítulo 8 121
La recuperación obtenida fue de 97,98%.<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Determinación de óxido de etileno en aire. Método de muestreadores pasivos<br />
por difusión / Cromatografía de gases<br />
El oxido de etileno es una sustancia utilizada en la industria farmacéutica para la esterilización de<br />
embases, viales, ampolletas, tapones etc. Utilizados en la fabricación de inyectables.<br />
Toma de muestras. Para el muestreo personal colocar el muestreador pasivo 3M-3551 en la zona de<br />
respiración. Una vez terminado el período de captación desmontar la membrana y el aro de sujeción<br />
colocando en su lugar la tapa para la desorción, asegurando la hermeticidad de ésta y los tapones de la<br />
misma.<br />
Preparación de la muestra. El muestreador se desorbe con 1,5 ml de la disolución de 10% de cloruro de<br />
metileno en metanol por 30 min. Una vez realizada la desorción se diluyen las muestras diez veces con la<br />
disolución de 50% de acetonitrilo en tolueno.<br />
Calibración. La disolución patrón se prepara por triplicado, añadiendo una cantidad determinada de 2-<br />
bromoetano a un volumen de disolución desorbente de 10% de cloruro de metileno en metanol a fin de<br />
obtener una disolución patrón de concentración similar a la muestra a analizar. Dicha concentración se<br />
debe expresar en mg/ml de disolución desorbente.<br />
Desarrollo de una curva de calibrado. Para el desarrollo de la misma, se preparan cinco disoluciones de<br />
calibración de los analitos de interés que cubran el intervalo de concentraciones de aplicación del<br />
método. Analizar los patrones en las mismas condiciones que las muestras. Se recomienda un mínimo de<br />
seis inyecciones. Calcular para cada concentración y analito el promedio de las respuestas obtenidas y la<br />
desviación típica correspondiente. Las curvas de calibración se construyen representando los intervalos<br />
Capítulo 8 122
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
de los valores promedios ±2 desviaciones típicas, frente a las concentraciones en mg/ml de cada analito.<br />
Comprobar diariamente la curva de calibrado mediante el análisis de uno de los patrones de calibración.<br />
El valor obtenido para cada analito debe encontrarse dentro del intervalo asociado a ese patrón.<br />
Las condiciones de trabajo para el cromatógrafo de gases equipado son las siguientes:<br />
Temperatura del inyector 200 ºC<br />
Temperatura del horno 120 ºC<br />
Temperatura del detector 250 ºC<br />
Cálculos<br />
Gas portador nitrógeno 25 ml/min<br />
Gas auxiliar nitrógeno 50 ml/min<br />
Se calcula el factor de respuesta del analito con los datos obtenidos mediante la expresión:<br />
donde:<br />
Fz = m/A<br />
m= es la cantidad de analito en las disoluciones patrón<br />
A es el área promedio correspondiente al analito en las disoluciones patrón.<br />
La concentración en miligramos por mililitro de analito en las disoluciones de desorción de cada muestra,<br />
se determina según la expresión:<br />
donde:<br />
co = Ao x FR<br />
co= es la concentración de analito en mg/ml de disolución.<br />
Ao= es el área correspondiente al pico de analito en la muestra.<br />
FR= es el factor de respuesta.<br />
Calibración multinivel. Leer la concentración en miligramos por mililitro en la curva de calibración<br />
realizada.<br />
Capítulo 8 123
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Análisis cuantitativos de los principales constituyentes químicos de raíces de<br />
Echinacea purpurea y E. angustifolia producidas.<br />
Fundamento. Se cuantificó los fenilpropanoides libres: ácido clorogénico y ácido cichórico, glicosídicos<br />
así como las alcamidas presentes en extractos de raíces de las plantas medicinales Echinacea purpurea y<br />
E. angustifolia.<br />
Procedimiento. Se recolectaron 300 g de material vegetal, fue macerada con una mezcla 80:20 de etanol<br />
al 95%: agua. Después de realizar 3 maceraciones, el extracto hidroalcohólico fue concentrado en un<br />
evaporador rotativo a presión reducida y 45[grados]C, obteniéndose 1,5 litros de extracto concentrado.<br />
Análisis por cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC)<br />
La detección y cuantificación de los fenilpropanoides libres y del fenilpropanoide glicosilado, se<br />
realizó por medio de un cromatógrafo líquido de alta eficiencia (HP 1090 A). Los fenilpropanoides fueron<br />
separados utilizando un gradiente lineal de fase móvil (20 min) de un 5% de acetonitrilo [agua.sup.-1]<br />
hasta un 25% de acetonitrilo. El flujo fue de 1,0 ml [min.sup-1]. Además, la fase móvil contenía un 1%<br />
(v/v) de ácido fosfórico 0,1 N., para lograr una mejor resolución de los picos presentes en el<br />
cromatograma. La separación fue monitoreada a 330 nm.<br />
Las alcamidas fueron identificadas según los tiempos de retención y los espectros de masas de<br />
los picos obtenidos en los cromatogramas, comparados con los obtenidos con las disoluciones de<br />
sustancias puras, previamente analizados y almacenados en una base de datos. La cuantificación se<br />
realizó con el método de estándar externo empleando patrones en rango de concentración de 0-1,5% en<br />
peso.<br />
Resultados<br />
La mayor concentración de extractos de E. purpurea fue de 5,16% de la region de Santos y<br />
contiene 1,12% más ácido clorogénico y cichórico que la muestra reportada de EE.UU.<br />
El análisis por HPLC se obtuvo que los contenidos de metabolitos secundarios producidos tanto<br />
en Echinacea purpurea como en E. angustifolia, en condiciones de Costa Rica, son mayores que los<br />
reportados en los EE.UU., de donde es originaria esta planta. Se encontró que E. angustifolia, además<br />
produce un equinacósido que no sintetiza E. purpurea y que es de suma importancia por ser uno de los<br />
principales compuestos para mejorar el sistema inmunológico de los seres humanos.<br />
Capítulo 8 121
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
Anfotericina b: determinación en diversos fluidos biologicos por cromatografía<br />
líquida. Aplicación a estudios farmacocinéticos y de estabilidad química.<br />
La anfotericina B (AnB), comercializada en el año 1956, continúa siendo el fármaco de elección para el<br />
tratamiento de las micosis sistémicas, aunque su utilización no está exenta de toxicidad.<br />
Procedimiento. Se determinó analizando 10 veces dentro de la misma serie analítica, dos muestras, una<br />
de concentración de AnB de 0.5 -g/mL y otra de 2.5 -glmL, preparadas a partir de un "pool'Lde sueros al<br />
cual le fue adicionado el fármaco.<br />
En este estudio se presenta un método de determinación de AnB en suero humano por<br />
cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) en fase reversa y columna corta (30 mm). El desarrollo y<br />
puesta a punto de la técnica se realizó en base a los métodos de determinación de AnB por HPLC<br />
previamente descritos y resumidos en la siguiente tabla.<br />
Fase móvil EI Procedimiento de extracción Tr<br />
405 (1) Tampón Na2HPO4-KH2-PO4<br />
382<br />
(2)<br />
1.6 mM, acetonitrilo<br />
(63/37, v7v) pH=7<br />
Flujo 1.5 mL/min<br />
Na2EDTA 2.5 mM,<br />
Acetonitrilo<br />
(55/45, v/v)<br />
Flujo 1 mL/min<br />
405 (3) Acetonitrilo, 25mM<br />
EDTA, metanol<br />
(30:20:50 v/v/v)<br />
Flujo 1.6 mL/min<br />
405 (4) Metanolm tampón fosfato<br />
(10 mM KH2PO4, 5mM<br />
EDTANa2 pH=4)<br />
(80:20, v/v)<br />
Acetronitirilo, tampón<br />
fosfato (10 mM KH2PO4, 5<br />
mM EDTANa2 pH=4) (40:60,<br />
v/v)<br />
1-Amino-4-Nitro<br />
naftaleno<br />
Precipitación proteínas sétricas con<br />
metanol (lleva incorporado el estándar<br />
interno). Centrifugación inyección directa<br />
sobrenadante.<br />
NO Extracción proteínicas séricas con metanol<br />
con acetronilo Na2EDTA 2.5 mM<br />
(60/40/,v/v)<br />
Inyección del eluido<br />
NO Precipiatación proteínas séricas con<br />
1-Amino-4<br />
Nitronaftaleno<br />
metanol. Centrifugación inyección directa<br />
del sobre nadante<br />
Precipitación proteninas séricas con<br />
metanol (lleva incorporado el estándar<br />
interno). Centrifugación Inyección directa<br />
del sobresedante.<br />
5.5 min<br />
6-7 min<br />
Capítulo 8 122<br />
4 min<br />
6.8 +-<br />
0.5 min<br />
8.4 +-<br />
0.5 min
382(5) EDTA 0.01 M, acetronitrilo<br />
Resultados<br />
(60/40 v/v) pH=4.2 Flujo 1.5<br />
mL/min<br />
Procesamiento de datos cromatográficos<br />
1-Amino-4<br />
Nitronaftaleno<br />
N-<br />
acetilanfotericina<br />
B<br />
Si bilirrubinas < + mg/dL:<br />
Precipitación proteínas séricas con<br />
metanol. Centrifugación. Inyección directa<br />
del sobrenadante.<br />
Si bilirrubinas > 3 mg/dL:<br />
Precipitación preteínas séricas con<br />
metanol. Extracción en fásesólida con<br />
columna SuperClean C18 (vacmetanol e<br />
inyección del eluído)<br />
4.9 +-<br />
0.8 min<br />
Se realizó una curva de calibración, misma que se calculó por regresión lineal a partir de las áreas<br />
de los picos correspondientes a los estándares, procesados en cada serie analitica. La concentración de<br />
las muestras se obtuvo por interpelación de su área en la recta de calibración. Se resenta un método de<br />
determinación de AnB en suero humano por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) en fase<br />
reversa y columna corta (30 mm). Para ello. se escogib una columna de octadecilsilano (C18), más corta<br />
(30 mm x 4.6 mm ID) que en los métodos de referencia (125 a 300 mm) (108,119,120,129,131), con el fin<br />
de obtener tiempos de retención más pequeños y se utilizó la fase móvil del método descrito por Wang<br />
et al (131) (acetonitrilo y tampón EDTA ).<br />
Bibliografia:<br />
Sanchez Ma. Dolores. Venezuela. 2004. Estudio sobre los ácidos grasos libres en queso blanco,<br />
Universidad de Los Andes. 46:2.<br />
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Alimentos infantiles instantáneos por Cromatografía Líquida de alto rendimiento (HPLC). Rev.<br />
perú. med. exp. salud publica, 2000, vol.17, no.1-4, p.26-29. ISSN 1726-4634.<br />
Serie Académicos CBS. Cromatografía de gases y de líquidos de alta resolución México 2000. pag.<br />
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Chemother 1994;33:203-13.<br />
Capítulo 8 123