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Universidad Abierta y a Distancia de México División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales Ingeniería en Biotecnología Fenómenos de transporte Unidad 3 Evidencia de aprendizaje Cromatografía liquida de alto rendimiento Jessica Verónica Mendoza Prado ES202104539 Grupo BI-BBFDE-2301-B2-002 7 de junio de 2023 Resumen El presente trabajo pretende dar evidencia de las actividades desarrolladas durante la realización de la evidencia de aprendizaje, donde se trabajo con el software propuesto sobre cromatografía desarrollado por la Universidad de Geneva, abordando específicamente la cromatografía liquida de alta eficiencia. Se brinda un panorama general al lector sobre esta técnica y se realiza la practica sobre vitaminas liposolubles utilizando el solvente acetonitrilo a concentraciones variables y se explora la temperatura más adecuada para el desarrollo del experimento. Finalmente, se realiza un análisis de los resultados. Objetivos de la practica 1. Describir la cromatografía de alta eficiencia 2. Describir los componentes involucrados en la cromatografía de alta eficiencia. a. Describir los componentes fijos como detector UV, columna de horno, inyector y bomba. b. Describir los componentes variables como solvente, solución a analizar y temperatura. 3. Describir el efecto del cambio de los valores de las variables en el resultado cromatográfico. Marco teórico La cromatografía liquida de alta eficiencia (HPLC dadas las siglas en inglés) es la técnica analítica que determina los componentes de un producto compuesto por sustancias diversas, separándolas y permitiendo su posterior purificación. Se compone de una fase móvil que contiene las sustancias a analizar y la columna cromatográfica interacciona con la móvil que es bombeada a través de la columna y constituye la fase estacionaria. El tiempo de retención de la fase móvil en la estacionaria dependerá de los componentes y de sus características y los componentes son separados por un proceso de migración diferencia. Fase estacionaria Puede ser alúmina, sílice o resinas de intercambio iónico, siendo matrices solidas que contienen sitios activos con carga electrostática positiva o negativa. Al circular la muestra a través de la matriz, queda retenida sorbe el soporte solido por afinidad electrostática. Fase móvil Se emplea un disolvente que migra hacia abajo gravitatoriamente, impulsado muchas veces por la presión de una bomba o mediante succión vacío, separando los componentes de la mezcla que ingresan por la parte superior. Principios a) Dependiendo de la relación carga tamaño, serán los productos detenidos con mayor fuerza sobre el soporte sólido, separándose del resto. b) Las sustancias que permanecen más tiempo libre en la fase móvil avanzan más rápido sobre la misma. c) Las sustancias que quedan más tiempo unidas a la fase estacionaria avanzan menos y tardan más en circular. Procedimiento experimental Análisis de resultados Módulos más usuales en HPLC Detector UV Detecta los analitos separados que salen de la columna y produce una señal para el software de análisis. Durante el análisis, la muestra pasa a través de una celda incolora de cristal en la que se irradia luz UV, siendo una parte absorbida por la muestra y el resto detectada. La medida de ancho de onda va de 195 a 370 nm y debe estipularse en primer lugar la intensidad de la fase móvil sin la muestra. Columna empaquetada Las columnas generalmente están hechas de acero inoxidable o similares como vidrio grueso, polímeros o una combinación de estos. Van de los 3 a 25 cm de longitud y tienen un diámetro de 1 a 5 mm. El material de empaquetamiento suele ser pelicular o poroso. El primero se compone de partículas de algún polímero o perlas de cristal, que son rodeadas por una capa delgada y uniforme de silica, resina sintética, alúmina o alguna otra resina que permita el intercambio iónico. El grosor de la película es de 30 a 40 um. Las partículas porosas, por otro lado, tienen un diámetro de 3 a 10 um, pueden estar hechas de silica, resina sintética, alúmina u otros, siendo silica la mas común. Inyector Se encarga de inyectar la muestra sin perturbar el flujo y presión del sistema. Permite que los resultados sean reproducibles y son configurables en cuanto a volumen. Los requerimientos para un inyector de calidad son: 1. Introducir la muestra con presión constante y con flujo de acuerdo con el sistema 2. Introducir la muestra sin burbujas de aire 3. El volumen debe ser en microlitros y constante 4. Debe estar libre de cualquier partícula contaminante El más común es el inyector de Reodine, que tiene dos posiciones, cargar e inyectar. Bomba Se encarga del bombeo de la muestra a través de la columna de cromatografía. Es necesaria una bomba precisa y fiable para obtener resultados reproducibles. Comportamiento del cromatograma al modificar T Ilustración 1 Temperatura fijada en 20°C Ilustración 2Temperatura fijada en 30°C Ilustración 3 Temperatura en 40°C Comportamiento del cromatograma al modificar la concentración de solvente de la fase móvil Ilustración 4 Concentración a 10° Ilustración 5 Concentración a 50% Ilustración 6 Concentración a 90% Ilustración 7Concentración a 100% Identificación de cada pico del cromatograma con el componente separado El mix de vitaminas liposolubles contiene 4 vitaminas: acetato de retinol, colecalciferol, alfa tocoferol y vitamina K1. El pico de cada columna, expresado en unidades de absorbancia de UV, nos ayuda a determinar el componente que estamos analizando. Se determino que el acetato de retinol tuvo una altura de 121 que corresponde al primer pico, el colecalciferol de 111 que corresponde al segundo pico, el alfa tocoferol de 67 y la vitamina k1 de 61 correspondiendo al ultimo pico. Ilustración 8Cromatograma final a 40°C y una concentración de 100% Tabla 1 Resultados de la cromatografia con las especificaciones previas Discusión del tiempo de retención y el valor de k y su interpretación Conclusiones La cromatografía liquida de alta eficiencia es una técnica cualitativa que nos permite determinar las sustancias que componen cierta mezcla de forma sencilla en ejecución y con alta confiabilidad. Se compone de una fase móvil liquida donde se encuentran los solutos y una fase estacionaria que forma uniones químicas con los componentes, así como de un lector de UV que envía datos para su análisis. En este trabajo, tuve oportunidad de manipular los distintos valores de la cromatografía para observar su efecto sobre el resultado, siendo a mi parecer el de mayor significancia la concentración del solvente. Referencias LibreTexts (2023) Chromatographic columns. Libre Texts Chemistry. Recuperado de https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytic al_Chemistry)/Instrumentation_and_Analysis/Chromatography/Chromatographic_Columns#:~:t ext=HPLC%20columns%20are%20usually%20packed,type%20of%20ion%2Dexchange%20res in. Shimadzu (2023) Introduction to HPLC. Shimadzu. Recuperado de https://www.ssi.shimadzu.com/service-support/faq/liquid-chromatography/knowledge-base/hplc- basics/index.html#:~:text=High%20Performance%20Liquid%20Chromatography%20(HPLC)%2 0is%20a%20process%20of%20separating,separation%20medium%20(stationary%20phase). Shodex (2023) Lesson 6: Detectors for HPLC. Shodez. Recuperado de https://www.shodex.com/en/kouza/f.html#anc-01 UNAM (s.f.) Identificación y cuantificación de sustancias por hplc. UNAM. Recuperado de https://quimica.unam.mx/investigacion/servicios-para-la-investigacion/usaii/identificacion-y- cuantificacion-de-sustancias-por-hplc/ Universidad Veracruzana (s.f.) Cromatografia liquida de alta resolución. 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