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Análisis de pigmentos en plastos mediante cromatografía en papel.
Joseth V. Romero a, Michelle S. Hinojosa a, Jenniffer M. Gonzalez a, Kerly E. Mendoza a
a Ingeniería en Biotecnología, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador.
INFORMACIÓN DEL ARTÍCULO A B S T R A C T
Keywords:
Cromatografia
Fase movil
Fase estacionaria
Pigmento
Analito
La cromatografía de capa fina es una técnica de laboratorio empleada para la separacion
e identificacion de los analitos presentes en una muestra, de acuerdo a las diferencias de
afinidad que estos presenten por la fase estacionaria (muy polar) y la fase móvil (menos
polar), en la presente práctica de laboratorio se empleó la cromatografía de capa fina
para la separación de pigmentos vegetales, para lo cual se tomaron como muestras hojas
de espinaca, hojas amarillas y hojas rojas, las cuales se maceraron y se mezclaron con
sulfato de magnesio formando una pasta, a esta se le agrego acetona y se procedió a
centrifugar, de cada una de las muestras resultantes se tomó con un capilar una pequeña
cantidad y se colocó en el papel cromatográfico (Fase estacionaria), se colocó en un
frasco junto con el diluyente (Fase móvil), finalmente se observó la separación de los
pigmentos de cada muestra (analitos) y se procedió a calcular el RF.
1. Introducción
La cromatografía en capa fina (CCF) es una de las técnicas más
comunes y vitales usadas durante procesos de separación y
purificación de los metabolitos; anteriormente, los químicos
usaban esta técnica usando un tubo de vidrio que estaba
contenido de partículas inorgánicas, esta muestra se colocaba
en la parte superior del tubo y posteriormente, se añadía un
disolvente, generando así que los constituyentes logren
separarse. Por ejemplo, al aplicar un análisis a una muestra de
pigmentos, el pigmento azul podía salir primero, después el
rojo y finalmente el verde, consiguiendo una separación
efectiva (Kouznetsov y Vargas, 2020)
Fue en el año de 1956 que el químico Egon Stahl, quien le
colocó el nombre de cromatografía de capa fina, generalizando
los procesos a seguir, los equipos usados y adsorbentes,
propiciando el auge de esta técnica simple, económica y
eficiente (Kouznetsov y Vargas, 2020)
Cromatografía líquida en columna y cromatografía de capa
fina
Estos métodos pueden tener en común que incluyen el uso de
una fase estacionaria (adsorbente) y una fase móvil, la
separación de los componentes requeridos se logra cuando
atraviesas un adsorbente mediante un flujo constante de una
fase móvil, que se consigue gracias a las diferencias en las
velocidades de migración de los disolventes que pueden ser un
gas, un líquido o un fluido supercrítico. Cabe recalcar que en la
CCF únicamente se pueden utilizar fases móviles líquidas
(Kouznetsov y Vargas, 2020)
Método
El desarrollo de esta técnica se realiza comúnmente por un
método ascendente, con esto, un eluyente asciende por una
placa puesta en vertical, por acción de la capilaridad, con lo que
arrastra a diferentes velocidades a los compuestos, también
considerando el grado de adsorción de cada uno de estos; la
cromatografía se realiza en una cubeta con tapa, con lo que la
fase estacionaria se ubica sobre un plano que forma una capa de
partículas sólidas, extendida sobre un soporte, como puede ser
una placa de vidrio o aluminio. El parámetro de un compuesto
en la CCF es el factor de retención Rf el cual expresa su
posición sobre una placa y como una fracción decimal mide la
retención de un componente, es así como la distancia recorrida
por el compuesto, se mide desde el centro de la mancha
(Kouznetsov y Vargas, 2020)
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J.V. Garcia et al. ESPE
Figura 1. Montaje de la cromatografía de capa fina y sus
componentes.
Fuente: Pássaro (2016)
Alcance de la cromatografía de capa fina
Esta técnica se ha convertido en una de las más importantes en
la industria farmacéutica por la intervención en gran medida en
la determinación de pureza de productos farmacéuticos, además
de su uso en laboratorios clínicos y en ensayos bioquímicos.
Finalmente cabe destacar la ventaja de esta técnica y es que se
destaca por su rapidez y el bajo coste en los experimentos
(Skoog et al., 2018)
2. Resultados
De cada una de las hojas se efectuaron los parámetros que se
miden de la cromatografía plana, la cuál se denomina relación de
frentes, Rf y representa la distancia de recorrido del analito sobre
la fase estacionaria con respecto a la distancia que recorre la fase
móvil en la cromatografía, se muestra en la tabla 1.
Tabla 1. Resultados de la distancia recorrida de los pigmentos
Carril Muestra Distancia recorrida
Rf
Muestra Solv
ente
A B C D A B C E
1 H. roja 0.4 0.5 0.6 — 7 0.057 0.071 0.086
2 H.
amarilla
0.5 0.6 5.9 — 7 0.071 0.086 0.84
3 H. verde 0.3 0.4 0.5 6 7 0.043 0.057 0.071 0.86
Nota: Se denotan las distancias recorridas de cada pigmento con
su respectivo Rf.
Figura 2. Observación de la pigmentación de las muestras en la
placa de cromatografía.
3. Discusiones
Los principales componentes de las hojas de espinaca son el
betacaroteno y la clorofila, sin embargo también presenta
xantofilas en cantidades menores. El betacaroteno es de color
amarillo, mientras que la clorofila es verde en dos variantes, a
(de color verde azulado) y b (de color verde amarillento), con
la diferencia de que tiene un grupo metilo en el anillo de
porfirina y b un grupo formilo. La pérdida de iones Mg++ en la
clorofila conduce a la formación de feofitina (a y b). La
xantofila, por otro lado, es una clase de compuestos derivados
de los carotenoides que contienen átomos de oxígeno en su
estructura y está presente en menor proporción en las hojas de
espinaca que el betacaroteno y la clorofila (Rodriguez &
Martinez, 2015).
Si bien es cierto los pigmentos clorofílicos son el pigmento
biológico más abundante en la tierra, esto se debe a la
capacidad de absorber las fracciones azul y roja de la luz solar,
conocidas también como espectro magnético, siendo una
pequeña proporción el espectro visible. La presencia de los
diferentes colores o pigmentos biológicos se debe a los
diferentes componentes que presentan las frutas, verduras,
hojas, entre otras. En el caso de la espinaca, principalemnte se
encuentran las clorofilas a y b correspondientes al color verde
oscuro y claro respectivamente, puesto que la clorofila absorve
los espectros de 450nm a 475 nm y luego a 650 nm-700 nm,
también contienesn xantofilas de color amarillo con una
absorción de 350 nm a 500 nm y carotenos color naranja que
absorve los espectros de 375nm a 525nm. En cuanto a el
β-caroteno, éste absorbe los espectros de luz de 375 nm a 525
nm, además de contener en pequeñas cantidades xantofilas y
clorofilas. Y las antocianinas mismas que abarcan un color de
entre el azul y rojo con un rango de absorción entre 250 nm a
700 nm, adicionalmente también se encuentran en menor
cantidad la presencia de clorofilas y xantofilas.
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J.V. Garcia et al. ESPE
4. Conclusiones
La cromatografía de capa fina consiste en la separación de los
analitos que componen una muestra según la diferencia de
afinidad que estos tengan por la fase móvil y la fase estacionaria,
permitiendo la identificación tentativa de compuestos no
deseados o extraños en un producto, por lo que la técnica puede
ser empleada para comprobar la pureza de una muestra.
Se obtuvieron varios pigmentos de las tres muestras, de las hojas
de espinaca se observaron principalmente clorofilas, mientras que
de las hojas amarillas se observaron más xantofilas, la separación
de estos se pudo apreciar gracias a la diferencia de polaridad que
presentan.
5. Materiales y métodos
En primera instancia se cortaron pequeños trozos de las hojas de
espinaca que se encontraban previamente lavadas y secas.
Luego, se pesaron 2 gramos de hojas de espina sin nervaduras y
se trituró junto con 2 g MgSO₄ en el mortero. Posteriormente,
se trasvasó la pasta obtenida de la trituración a un tubo de ensayo
y se añadieron 8 mL de acetona, se tapó y envolvió con papel
aluminio. Luego,se agitó constantemente durante 10 minutos.
Finalmente se introdujo el tubo de ensayo en la centrifugadora.
Se llevó a cabo el mismo procedimiento con las hojas amarillas y
rojas.
Figura 3. Cromatografía de los tubos de ensayos con los
distintos compuestos.
Luego, con ayuda de un bisturí se cortó las placas
cromatográficas a un tamaño de 5x8cm posteriormente se marcó
con lápiz 1 cm de distancia del borde inferior y superior de la
placa, además se marcaron tres puntos a 1 cm. Después, con
ayuda de un tubo capilar se extrajeron y colocaron los respectivos
pigmentos en la placa cromatografía, luego se introdujo la placa
en el tanque cromatográfico durante 30 minutos. Transcurrido los
30 minutos, se retiró la placa y se marcó el punto alcanzado por
la fase móvil, con ayuda de una pinza se colocó sobre el aire
Figura 4. Secado de la placa cromatográfica luego de haber sido
introducida en el tanque cromatográfico.
Fig 5. Revelación de los pigmentos a través de luz UV.
6. Referencias
Kouznetsov, V., & Vargas, L. (2020). Defensa química en la
naturaleza: Aspectos químicos de las toxinas en plantas
y animales terrestres (2.a ed.). Universidad Industrial de
Santander.
https://books.google.com.ec/books?id=Jl4DEAAAQB
AJ&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_sum
mary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
Noelia. (2015, February 1). Los colores de las plantas y las algas
| Bionesia: Las islas de la vida. Gobierno de Canarias.
Retrieved June 1, 2022, from
https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/ecoblog/
ncarroq/2015/02/01/los-colores-de-las-plantas-y-las-alg
as/
Pássaro, C., Rivera, C., & Román, M. (2016). GUÍA SOBRE
PRINCIPIOS BÁSICOS DE CROMATOGRAFÍA Y
SUS APLICACIONES. repositorio.sena.edu.com.
https://repositorio.sena.edu.co/bitstream/handle/11404/
4694/guia_cromatograf%EDa.pdf;jsessionid=DEBCC2
E470DFD9010A3AF0EAF8EE9664?sequence=1
Rodriguez, S., & Martinez, G. (04 de abril de 2015).
EXTRACCIÓN DE LOS PIGMENTOS DE LAS HOJAS
DE ESPINACA. Obtenido de Natubeata:
https://natubeata.blogspot.com/2015/04/laboratorio-extr
accion-de-los-pigmentos.html
Skoog, D., West, D., & Holler, F. (2018). Fundamentos de
química analítica. (4.a ed., Vol. 2). Editorial Reverté.
https://books.google.com.ec/books?id=8LP1DwAAQB
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https://natubeata.blogspot.com/2015/04/laboratorio-extraccion-de-los-pigmentos.html
https://natubeata.blogspot.com/2015/04/laboratorio-extraccion-de-los-pigmentos.html
J.V. Garcia et al. ESPE
AJ&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_sum
mary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
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