La cromatografía es un proceso químico que se utiliza en diversas áreas de la ciencia, y que permite la separación, identificación y análisis de los componentes químicos de una mezcla. Su nombre deriva de dos palabras griegas que significan “color” y “grafía”, ya que inicialmente se utilizó para separar los pigmentos de las plantas y estudiar su composición.
La técnica de la cromatografía se basa en la distribución diferencial de los componentes de una mezcla entre dos fases, una móvil (líquido o gas) y otra estacionaria (sólida o líquida). Al atravesar la fase estacionaria, los componentes de la muestra se descomponen y se pueden analizar separadamente. La separación se realiza por procesos de sorción y desorción, y se visualiza en una gráfica denominada cromatograma.
Existen varios tipos de cromatografía, como la:
- Cromatografía de papel.
- Cromatografía en capa fina.
- Cromatografía en columna.
- Cromatografía de gases.
Cada una tiene sus propias ventajas y desventajas, y se utiliza dependiendo del tipo de muestra que se desee estudiar. La cromatografía preparativa es utilizada para la purificación y aislamiento a gran escala de los componentes de una muestra, y se utiliza en la producción de compuestos puros en la industria química y farmacéutica.
Tipos de Cromatografía
La cromatografía es una técnica científica que permite la separación de componentes en mezclas complejas para su identificación y cuantificación. Actualmente, existen diversos tipos de cromatografía, que se diferencian según la tecnología empleada, la naturaleza del soporte y de la sustancia móvil:
- Cromatografía en papel: este proceso es ampliamente utilizado en los laboratorios para análisis cualitativos, especialmente en compuestos polares o polifuncionales.
- Cromatografía en columna: este tipo de cromatografía es el más comúnmente usado para la separación y purificación de diferentes compuestos orgánicos, tanto en estado líquido como sólido.
- Cromatografía en placa fina: en este proceso se utiliza una placa inmersa verticalmente en una fase móvil, permitiendo un reparto diferencial de los componentes de la mezcla.
- Cromatografía de partición: la separación de los componentes de la mezcla se produce por diferencias de polaridades entre la fase estacionaria y la móvil, siendo ambas fases líquidas inmiscibles.
Además, existen otros tipos de cromatografía como la de adsorción, en la que se emplea un sólido como fase estacionaria y un líquido como fase móvil, permitiendo retener algunos componentes de la mezcla con mayor fuerza que otros. También está la cromatografía de intercambio iónico, que se divide en catiónica y aniónica, y la cromatografía de exclusión molecular, en la que se separan los componentes según su tamaño molecular en estado disuelto.
Con lo cual, los diferentes tipos de cromatografía permiten la separación y análisis de componentes en mezclas complejas. Cada uno de ellos es utilizado según las necesidades del estudio y los componentes presentes en la muestra.
¿Cómo funciona la cromatografía?
La cromatografía es un proceso de separación de las partes y componentes individuales de una mezcla. Su función básica es separar, purificar y cuantificar los componentes de una muestra. Es ampliamente utilizada en diferentes áreas como la industria farmacéutica, alimentaria, química, entre otras.
Uno de los métodos más utilizados en la cromatografía es la electroforesis. Fue descubierta por el botánico ruso Mikhail S. Tsvet en 1901, quien reconoció la base físico-química de la separación de pigmentos de la planta. El Ingeniero Leroy Palmer describió por primera vez la metodología de la cromatografía 19 años después.
Un cromatógrafo funciona separando los compuestos en sus respectivas familias o clases individuales, dependiendo de sus propiedades físicas y químicas. Los componentes de la mezcla se separan en una fase fluida móvil a través de una fase estacionaria sólida y líquida. Las moléculas son separadas por la movilidad de cada soluto dependiendo de su equilibrio entre distribución de fase móvil y estacionaria.
La separación puede realizarse en función de las propiedades físicas y químicas de los componentes. Entre estas propiedades se encuentran el punto de ebullición, el punto de fusión, la solubilidad, la polaridad, la densidad, entre otras. De esta manera, se puede identificar cada componente de la mezcla y determinar su proporción en la muestra.
Historia de la cromatografía en México
La cromatografía en México tiene una historia que se remonta al descubrimiento de la cromatografía en papel en el año 1850 por Friedrich Ferdinand Runge, un químico alemán. Aunque el término “cromatografía” fue acuñado por el botánico ruso Mijaíl Tswett en 1906, quien utilizó la cromatografía en columna para separar los pigmentos de las plantas, utilizando un tubo de vidrio relleno de carbonato de calcio y un polisacárido de fructosa como fase estacionaria.
La cromatografía es una técnica que se utiliza para la separación de compuestos en una mezcla, y en México se aplica en diversas ramas de la ciencia, como la química, la biología y la ecología. En particular, la cromatografía se utiliza para identificar y cuantificar los componentes de una mezcla, así como para estudiar las propiedades medicinales, tóxicas y aromáticas de las plantas.
La cromatografía ha experimentado avances científicos y tecnológicos en las últimas décadas, con la introducción de equipos de cromatografía de gases (GC) y de líquidos (HPLC). Además, estos equipos se han mejorado con el acoplamiento de técnicas como la espectrometría de masas, lo que permite la identificación de compuestos a concentraciones muy pequeñas con alta eficiencia y rapidez.
Algunas instituciones notables involucradas en la investigación y desarrollo de la cromatografía son:- El Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)- El Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV)- El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).
Aplicaciones de la cromatografía en México
La cromatografía de gases y líquidos son técnicas analíticas muy utilizadas en México para cuantificar los componentes de una mezcla en diversas áreas. En la industria alimentaria, por ejemplo, la cromatografía de líquidos de alta eficiencia es ampliamente utilizada para cuantificar componentes y determinar impurezas. También es común su uso en la industria farmacéutica para la cuantificación de principios activos y la determinación de impurezas.
Aplicaciones de la cromatografía en México
La cromatografía de gases y líquidos son técnicas analíticas muy utilizadas en México para cuantificar los componentes de una mezcla en diversas áreas. En la industria alimentaria, por ejemplo, la cromatografía de líquidos de alta eficiencia es ampliamente utilizada para cuantificar componentes y determinar impurezas. También es común su uso en la industria farmacéutica para la cuantificación de principios activos y la determinación de impurezas.
Ventajas y Desventajas de la Cromatografía de Alta Resolución (HPLC)
La cromatografía de alta resolución (HPLC) es una técnica analítica que ofrece tanto ventajas como desventajas a la hora de identificar componentes químicos en una muestra. A continuación, se explicarán detalladamente las principales ventajas y desventajas:
Ventajas:
Entre las principales ventajas de la cromatografía de alta resolución (HPLC) se encuentran:
- Es un método rápido, automatizado y altamente preciso para identificar ciertos componentes químicos en una muestra.
- Se utiliza en laboratorios médicos, forenses, ambientales y de fabricación para cuantificar y separar los productos químicos en una muestra.
- Es extremadamente rápida y eficiente en comparación con otras técnicas cromatográficas como la cromatografía en capa fina (TLC).
- Ofrece alta resolución y precisión en la separación de componentes químicos.
- Es en gran medida automática y se pueden realizar ejecuciones básicas con una capacitación mínima.
Desventajas:
Por otro lado, la cromatografía de alta resolución (HPLC) también presenta algunas desventajas:
- Puede ser costosa, ya que requiere grandes cantidades de compuestos orgánicos costosos.
- No funciona para todas las muestras y algunos compuestos no se pueden detectar debido a la adsorción irreversible.
- Puede ser compleja en términos de solucionar problemas o desarrollar nuevos métodos debido a la variedad de módulos, columnas y fases móviles.
- Técnicas alternativas como la extracción en fase sólida y la electroforesis capilar pueden ser más baratas y rápidas en ciertos casos.
La cromatografía de alta resolución (HPLC) ofrece ventajas como rapidez, automatización y precisión en la identificación de componentes químicos, pero puede ser costosa y compleja, y no es adecuada para todas las muestras. Es importante tener en cuenta estas ventajas y desventajas a la hora de elegir la técnica más adecuada para analizar una muestra determinada.
Equipos y Materiales necesarios para la Cromatografía
La cromatografía es una técnica analítica utilizada para separar y purificar los componentes de una muestra. Para llevar a cabo una cromatografía, son necesarios diferentes equipos y materiales de laboratorio. A continuación, se presentará una lista de los elementos imprescindibles para realizar este método de manera efectiva:
- Fases estacionarias: Las fases estacionarias son sustancias que se utilizan para empaquetar las columnas en la cromatografía líquida y de capa fina. Entre las más comunes se encuentran la sílica gel y la alúmina.
- Columnas: Existe una amplia gama de columnas disponibles en el mercado para la cromatografía líquida. Algunas marcas ofrecen series de columnas, como la serie Presep®, que incluye columnas y accesorios para el pretratamiento de muestras.
- Reactivos: Los reactivos son sustancias que se utilizan en la cromatografía, como sustancias de gran polaridad, alúmina activada y sílica gel de diferentes tipos.
- Disolventes: Se necesitan disolventes de alta pureza para la cromatografía líquida, especialmente cuando se realiza acoplada a la espectrometría de masas. Algunos disolventes recomendados son los distribuidos por la compañía Wako.
- Sales de sodio: En la cromatografía de pares iónicos se utilizan sales de sodio de diferentes ácidos, como el ácido pentanosulfónico, el ácido hexanosulfónico, el heptano y el octano sulfónico, así como la disolución de fosfato de tetrabutilamonio.
En conclusión, la cromatografía es una técnica de gran importancia para muchas áreas, como la industria química, farmacéutica y alimentaria. Para llevar a cabo una cromatografía efectiva, es esencial contar con los equipos y materiales necesarios, como fases estacionarias, columnas, reactivos, disolventes y sales de sodio.
Empresas y laboratorios de cromatografía en México
La cromatografía es una técnica de separación de componentes de una mezcla y se usa en diferentes campos, como la industria farmacéutica, alimentos y medio ambiente, entre otros. En México, existen algunas empresas y laboratorios que ofrecen servicios de cromatografía para diferentes análisis.
Empresas y laboratorios de cromatografía en México
La cromatografía es una técnica de separación de componentes de una mezcla y se usa en diferentes campos, como la industria farmacéutica, alimentos y medio ambiente, entre otros. En México, existen algunas empresas y laboratorios que ofrecen servicios de cromatografía para diferentes análisis.
Laboratorio de Cromatografía: Este laboratorio ofrece servicios de cromatografía para diferentes tipos de análisis, entre ellos el análisis de agua para consumo humano, hidrocarburos aromáticos, bebidas alcohólicas como tequila y mezcal, información nutrimental, análisis de ácidos grasos omega 3, 6 y 9, ácidos orgánicos, aminoácidos libres y totales, análisis de hidroximetil furfural en mieles, y análisis de antibióticos en carne cruda de origen animal y acuícola. Es crucial destacar que el tiempo de entrega puede variar dependiendo de la carga de trabajo y el número de muestras. Además, es crucial mencionar que los precios de los servicios de cromatografía varían según el tipo de análisis requerido.
En México, la demanda de servicios de cromatografía ha aumentado en los últimos años, principalmente en la industria farmacéutica y alimentaria. Por lo tanto, contar con empresas y laboratorios especializados en esta técnica es fundamental para garantizar la calidad de los productos y la salud de los consumidores.
