Cromatografía - Definición, Principio, Tipos, Aplicaciones

¿Qué es la cromatografía?

• La cromatografía es una importante técnica biofísica que permite la separación, identificación y purificación de los componentes de una mezcla para su análisis cualitativo y cuantitativo.
• El botánico ruso Mikhail Tswett acuñó el término cromatografía en 1906.
• El primer uso analítico de la cromatografía fue descrito por James y Martin en 1952, para el uso de la cromatografía de gases para el análisis de ácido graso mezclas.
• Una amplia gama de procedimientos cromatográficos utiliza las diferencias de tamaño, afinidades de unión, carga y otras propiedades para separar materiales.
• Es una poderosa herramienta de separación que se utiliza en todas las ramas de la ciencia y a menudo es el único medio de separar componentes de mezclas complejas.

Principio de la cromatografía (cómo funciona la cromatografía)

Fuente de la imagen: Khan Academy

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• La cromatografía se basa en el principio de que las moléculas de la mezcla se aplican en la superficie o en el sólido, y la fase estacionaria fluida (fase estable) se separa entre sí mientras se mueve con la ayuda de una fase móvil.
• Los factores que influyen en este proceso de separación son las características moleculares relacionadas con la adsorción (líquido-sólido), la partición (líquido-sólido) y la afinidad o diferencias entre sus pesos moleculares.
• Debido a estas diferencias, algunos componentes de la mezcla permanecen más tiempo en la fase estacionaria, y se mueven lentamente en el sistema cromatográfico, mientras que otros pasan rápidamente a la fase móvil, y salen del sistema más rápidamente.

Así, tres componentes constituyen la base de la técnica cromatográfica.

1. Fase estacionaria: Esta fase siempre está compuesta por una fase "sólida" o "una capa de un líquido adsorbido en el soporte sólido superficial".
2. Fase móvil: Esta fase siempre está compuesta por un "líquido" o un "componente gaseoso".
3. Moléculas separadas

El tipo de interacción entre la fase estacionaria, la fase móvil y las sustancias contenidas en la mezcla es el componente básico que influye en la separación de las moléculas entre sí.

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Tipos de cromatografía

• Las sustancias pueden separarse en función de diversos métodos y de la presencia de características como el tamaño y la forma, la carga total, los grupos hidrofóbicos presentes en la superficie y la capacidad de unión con la fase estacionaria.
• Esto da lugar a diferentes tipos de técnicas cromatográficas, cada una con su propia instrumentación y principio de funcionamiento.
• Por ejemplo, cuatro técnicas de separación basadas en las características moleculares y el tipo de interacción utilizan mecanismos de intercambio iónico, adsorción superficial, partición y exclusión por tamaño.
• Otras técnicas de cromatografía se basan en el lecho estacionario, como la cromatografía en columna, en capa fina y en papel.

Entre las técnicas de cromatografía más empleadas se encuentran:

1. Cromatografía en columna
2. Cromatografía de intercambio iónico
3. Cromatografía de permeación en gel (tamiz molecular)
4. Cromatografía de afinidad
5. Cromatografía en papel
6. Cromatografía en capa fina
7. Cromatografía de gases (GS)
8. Cromatografía de ligando de colorante
9. Cromatografía de interacción hidrofóbica
10. Cromatografía de pseudoafinidad
11. Cromatografía líquida de alta presión (HPLC)

Aplicaciones de la cromatografía

Sector farmacéutico

• Identificar y analizar muestras para detectar la presencia de oligoelementos o sustancias químicas.
• Separación de compuestos en función de su peso molecular y de la composición de los elementos.
• Detecta los compuestos desconocidos y la pureza de la mezcla.
• En el desarrollo de fármacos.

Industria química

Fermentación en estado sólido (SSF)

• En el análisis de muestras de agua y también comprueba la calidad del aire.
• La HPLC y la GC se utilizan mucho para detectar diversos contaminantes, como los bifenilos policlorados (PCB) en pesticidas y aceites.
• En diversas aplicaciones de las ciencias de la vida

Industria alimentaria

• En la detección del deterioro de los alimentos y de los aditivos
• Determinación de la calidad nutricional de los alimentos

Ciencia forense

• En la patología forense y las pruebas en la escena del crimen, como el análisis de muestras de sangre y pelo del lugar del crimen.

Estudios de Biología Molecular

• En el estudio de la metabolómica y la proteómica, junto con la investigación de los ácidos nucleicos, se aplican diversas técnicas hiladas en cromatografía, como la EC-LC-MS.
• La HPLC se utiliza en la separación de proteínas como la purificación de la insulina, el fraccionamiento del plasma y la purificación de enzimas, y también en varios departamentos como la industria de los combustibles, la biotecnología y los procesos bioquímicos.

Referencias

1. https://chromatography.conferenceseries.com/events-list/applications-of-chromatography
2. http://www.biologydiscussion.com/biochemistry/chromatography-techniques/top-12-types-of-chromatographic-techniques-biochemistry/12730
3. http://library.umac.mo/ebooks/b28050630.pdf
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5206469/

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