Historia y conceptos de la cromatografía

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Cromatografía 
Way y 
Thompson. 
Reconocieron el 
fenómeno de 
intercambio 
iónico en 
sólidos. 
Runge, 
Schoenbein y 
Goeppelsroeder. 
Estudiaron el 
análisis por 
capilaridad en 
papel. 
 
 Lemberg. Ilustró 
la reversibilidad y 
estequiometria 
del intercambio 
iónico en 
minerales como 
el silicato de 
alumino. 
 
Reed. 
Separación en 
columna en 
tubos de caolín 
usados para la 
separación de 
𝐹𝑒𝐶𝑙3 y el 𝐶𝑢𝑆𝑂4. 
 
Tswett. Inventó la 
cromatografía en 
columna con el uso 
de solventes puros 
para desarrollar un 
cromatograma, usó 
absorbentes suaves 
para resolver una 
mezcla de 
pigmentos. 
 
 Karrer, Kuhn, 
y Strain. Usó 
absorbentes 
como hidróxido 
de calcio 
activado, 
aluminio y 
magnesio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Holmes y 
Adams. 
Sintetizó 
resinas 
orgánicas para 
intercambio 
iónico. 
 
 Reichstein. Introdujo la 
cromatografía líquida o fluida, 
así extendió las aplicaciones 
de la cromatografía a 
sustancias sin color. 
Izmailov y Schraiber. 
Describieron el uso de la capa 
fina de alúmina extendida 
sobre un vidrio. 
Brown. Primero 
que usó la 
cromatografía 
circular en 
papel. 
 
Martin y Synge. 
Introdujo la 
cromatografía 
por partición en 
columna. 
 
 
Consden, 
Gordon, y 
Martin. Primeros 
que describieron 
la cromatografía 
de partición en 
papel. 
 
 
Boyd, Tompkins, 
Spedding, 
Riemann, y otros. 
Cromatografía de 
intercambio iónico 
aplicada a varios 
problemas 
analíticos. 
 
 
M. Lederer y 
Linstead. 
Cromatografía en 
papel aplicada a 
compuestos 
inorgánicos. 
 
Kirchner. 
Introdujo la 
cromatografía de 
capa fina como es 
practicada ahora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Es un método físico y químico de separación, poniéndose en contacto 2 fases (la 
fase estacionaria y la móvil) mutuamente inmiscibles. 
Una muestra que se introduce en la fase móvil es transportada a lo largo de la 
columna que contiene una fase estacionaria distribuida. Las especies de la muestra 
experimentan interacciones repetidas (repartos) entre la fase móvil y la fase 
estacionaria (el componente menos retardado emerge primero, el retenido más 
fuertemente eluye al último). Cuando ambas fases se han escogido en forma 
apropiada los componentes de la muestra se separan gradualmente en bandas en 
la fase móvil (al final, los componentes separados emergen en orden creciente de 
interacción con la fase estacionaria). 
El reparto entre las fases aprovecha las diferencias entre las propiedades físicas y/o 
químicas de los componentes de la muestra. Los componentes adyacentes (picos) 
se separan cuando el pico que sale después es retrasado lo suficiente para impedir 
la sobreposición con el pico que emergió antes. 
Una amplia gama de selección de materiales para las fases móvil y estacionaria, 
permite en un sentido amplio, la distribución de un soluto entre dos fases es el 
resultado del balance de fuerzas entre las moléculas del soluto y las moléculas de 
cada fase. Refleja la atracción o repulsión relativas que presentan las moléculas o 
iones de las fases competidoras por el soluto y entre sí (estas fuerzas pueden ser 
de naturaleza polar, proveniente de momentos dipolares permanentes o inducidos, 
o pueden deberse a fuerzas de dispersión del tipo London). 
James y Martin. 
Desarrollaron de 
la cromatografía 
de gas. 
Sober y Peterson. 
Prepararon las primeras 
celulosas para 
intercambio iónico. 
Lathe y Ruthven. 
Usaron almidón natural y 
modificado como tamiz 
para la estimación del 
peso molecular. 
 
 
Porath y Flodin. 
Introdujeron al 
dextran 
entrecruzado como 
tamiz molecular. 
J. C. Moore. 
Desarrolló la 
cromatografía 
de permeación 
en gel. 
 
 
 
 
 
 
El comportamiento cromatográfico de un soluto puede describirse de diversas 
formas, algunos términos importantes para la cromatografía en columna son: 
a. Tiempo de retención (tr): El tiempo que un soluto permanece en la columna, 
se mide desde el momento de la inyección hasta la elución del pico máximo. 
b. Tiempo muerto (to): El tiempo requerido para eluir un soluto que no se 
retiene en la fase estacionaria. Tiempo que un soluto permanece en fase 
móvil. 
c. Tiempo de retención ajustado (t’r): Mide el tiempo que el componente 
permanece en fase estacionaria. Se calcula de la siguiente forma: 
 
d. Ancho a la base (Wb): Es la porción de la línea base intersectada por las 
tangentes al pico. 
e. Ancho a la mitad de la altura (W): Una medida más reproducible, adecuada 
para evaluar manualmente la eficiencia del sistema (platos teóricos). 
f. Número de platos teóricos (N): Cada plato teórico representa un equilibrio 
teórico de distribución del soluto entre las fases. El número total de platos 
teóricos de una columna representa el poder de separación de la columna. 
Se calcula de la siguiente forma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La cromatografía puede clasificarse de acuerdo al tipo de equilibrio involucrado, 
mismo que es gobernado por el tipo de fase estacionaria utilizada. Así la 
cromatografía puede ser de adsorción, partición, intercambio iónico, exclusión, y 
afinidad. 
 
1. Cromatografía de adsorción: 
La fase estacionaria es un sólido en el que los componentes son adsorbidos. La 
fase móvil puede ser un líquido (líquido-sólido) o un gas (gas-sólido); los 
componentes se distribuyen entre dos fases a través de la combinación de los 
procesos: de adsorción y desorción. La cromatografía de capa fina (TLC) es un 
ejemplo especial de cromatografía por adsorción en la cual la fase estacionaria es 
un plano, en la forma de un soporte sólido en un plato inerte. 
 
2. Cromatografía de partición: 
La fase estacionaria es un líquido soportado en un sólido inerte. Otra vez, la fase 
móvil puede ser un líquido (líquido-líquido) o un gas (gas-líquido,). 
 
La cromatografía en papel es un tipo de cromatografía de partición en la cual la fase 
estacionaria es una capa de agua adsorbida en una hoja de papel. 
 
La cromatografía de gases es la técnica a elegir para la separación de compuestos 
orgánicos e inorgánicos térmicamente estables y volátiles. La disponibilidad de 
detectores versátiles y específicos, y la posibilidad de acoplar el cromatógrafo de 
gases a un espectro de masas o a un espectrofotómetro de infrarrojo, amplían aún 
más la utilidad de la cromatografía de gases. 
 
La cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC) no está limitada por la 
volatilidad o la estabilidad térmica de la muestra. Es capaz de separar 
macromoléculas y especies iónicas, productos naturales lábiles, materiales 
poliméricos y una gran variedad de otros grupos polifuncionales de alto peso 
molecular. Con una fase móvil líquida interactiva, otro parámetro se encuentra 
disponible para la selectividad, en adición a una fase estacionaria activa. La 
separación cromatográfica en HPLC es el resultado de las interacciones específicas 
entre las moléculas de la muestra con ambas fases, móvil y estacionaria. Ofrece 
una mayor variedad de fases estacionarias, lo que permite una mayor gama de 
estas interacciones selectivas y más posibilidades para la separación. 
 
La cromatografía de fase reversa depende de interacciones hidrofóbicas entre las 
moléculas de soluto en la fase móvil y el ligando hidrofóbico inmovilizado en la fase 
estacionaria. Las condiciones iniciales de unión de la fase móvil usadas en la 
cromatografía de fase reversa son acuosas lo cual indica un grado alto de 
estructuras de agua organizadas alrededor de las moléculas de soluto y el ligando 
inmovilizado. 
 
3. Cromatografía de intercambio iónico: 
La separación en la cromatografía de intercambio iónico depende la adsorción 
reversible de moléculas de soluto cargadas, a una resina con grupos iónicos de 
carga opuesta. El mecanismo de separación se basa en un equilibrio de intercambio 
iónico. Muchos de losexperimentos de intercambio iónico se llevan a cabo en cinco 
etapas: 
1. Equilibrio en el cual el intercambiador iónico se encuentra en las condiciones 
apropiadas de pH y fuerza iónica. 
2. Aplicación de la muestra y su adsorción. 
3. Desorción de la muestra cambiando las condiciones de elusión. 
4, 5. Remoción de sustancia no diluidas bajo las condiciones experimentales previas 
y regresar al equilibrio de las condiciones iniciales para la siguiente purificación. 
 
4. Cromatografía de exclusión por tamaño 
En la cromatografía de exclusión puede separarse moléculas solvatadas de acuerdo 
a su tamaño y habilidad a penetrar en una estructura tamiz (la fase estacionaria).La 
separación en cromatografía de partición y en cromatografía de intercambio iónico 
se logra de diferentes interacciones de solutos con la fase móvil y la fase 
estacionaria. Se usa extensivamente para las separaciones preparativas de 
macromoléculas de origen biológico, así como para la purificación de polímeros 
orgánicos sintéticos. 
 
5. Cromatografía de afinidad: 
Este tipo de cromatografía utiliza interacciones altamente específicas entre un tipo 
de moléculas de soluto y una segunda molécula unida covalentemente 
(inmovilizada) a la fase estacionaria. Las interacciones entre las moléculas del 
ligando y blanco pueden ser el resultado de interacciones hidrofóbicas o 
interacciones electrostáticas, fuerzas de van der Waals y/o puentes de hidrógeno. 
La purificación por afinidad requiere un ligando bioespecífico que puede ser unido 
covalentemente a una matriz cromatográfica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hay distintos tipos de cromatografía, los cuales se aplican en el campo 
farmacéutico, clínico y alimentario; principalmente. 
 
La cromatografía de adsorción se utiliza para el análisis de moléculas no ionizantes, 
insolubles en agua y que son relativamente simples. También es utilizada en la 
separación de la vitamina D3 y sus metabolitos (vitaminas A, D, E). 
 
La cromatografía de fase reversa se utiliza para los análisis cuantitativos de drogas 
de abuso, antidepresivos tricíclicos, bloqueadores beta y PTH- aminoácidos; otras 
aplicaciones de métodos de fase reversa son los conservadores alimentarios, 
herbicidas y azúcares, y para el análisis de aceites naturales, esencias, pigmentos 
de las plantas (carotenoides y porfirinas). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Consideramos que es de gran importancia conocer sobre la cromatografía ya que 
es una herramienta fina y especializada utilizada en la actualidad en el área química 
clínica para el análisis cuantitativo de las drogas de abuso por medio de la fase 
reversa. Así mismo, en las industrias farmacéuticas para un amplio espectro de 
biomoléculas lipofílicas o iónicas (grandes o pequeñas), las cuales pueden ser 
separadas debido a que la fase móvil contiene agua (puede variar desde el 100% 
hasta un porcentaje muy bajo, o ninguno en absoluto).