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• Mariana Muñoz Hernandez

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE TLAXCALA INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA BIOQUÍMICA REPORTE DE PRÁCTICA “CROMATOGRAFÍA EN PAPEL” INTEGRANTES: CASTILLO ARENAS MARIA GUADALUPE DURÁN SALINAS MARIELA MEZA DIYARZA JESSICA MUÑOZ HERNÁNDEZ MARIANA PROFESORA: JABEL DINORÍN TÉLLEZ GIRÓN GRUPO: 2- “B” FECHA: 27 DE MARZO DEL 2018

INTRODUCCIÓN La cromatografía es un tipo de técnica aplicada para la separación de varios elementos que conjugan a una mezcla, esta división se fundamenta de las características físico-químicas que posee cada elemento, haciendo énfasis en la capacidad de interacción de cada componente de la mezcla o de la solución con una sustancia. Ahora bien la cromatografía en papel es una separación química que se basa en el distinto tipo de afinidad de los productos químicos. Los compuestos con más afinidad con el papel van a ser los que menos tiñen, mientras que los más susceptibles de teñir serán los compuestos menos afines en dicho soporte. Cuenta con dos tipos de fases: 1.- La Estacionaria: Es la placa que puede ser papel filtro, papel sílice o columna. 2.- La Móvil: Es la sustancia orgánica que puede ser alcohol, acetona, éter, agua, etc. ANTECEDENTES:  1848 Way y Thompson: Reconocieron el fenómeno de intercambio iónico en sólidos.  1850 Runge, Schoenbein, y Goeppelsroeder: Estudiaron el análisis por capilaridad en papel.  1876 Lemberg: Ilustró la reversibilidad y estequiometría del intercambio iónico en minerales como el silicato de alumino.  1892 Reed: Separación en columna en tubos de kaolín usados para la separación de FeCI3 y el CuSO4.  1906 Tswett: Inventó la cromatografía en columna con el uso de solventes puros para desarrollar un cromatograma, usó adsorventes suaves para resolver una mezcla de pigmentos.  1930 Karrer, Kuhn, y Strain: Usó adsorventes como hidróxido de calcio activado, aluminio y magnesio  1935 Holmes y Adams: Sintetizó resinas orgánicas para intercambio iónico.  1938 Reichstein: Introdujo la cromatografía líquida o fluida, así extendió las aplicaciones de la cromatografía a sustancias sin color.  1938 Izmailov y Schraiber: Describieron el uso de la capa fina de alumina extendida sobre un vidrio.  1939 Brown: Primero que usó la cromatografía circular en papel.  1941 Martin y Synge: Introdujo la cromatografía por partición en columna.  1944 Consden, Gordon, y Martin: Primeros que describieron la cromatografía de partición en papel.  1947 Boyd, Tompkins, Spedding, Rieman, y otros: Cromatografía de intercambio iónico, aplicada a varios problemas analíticos.  1948 M. Lederer y Linstead: Cromatografía en papel aplicada a compuestos inorgánicos.  1951 Kirchner: Introdujo la cromatografía de capa fina como es practicada ahora.  1952 James y Martin: Desarrollaron de la cromatografía de gas.  1956 Sober y Peterson: Prepararon las primeras celulosas para intercambio iónico.

 1956 Lathe y Ruthvan: Usaron almidón natural y modificado como tamiz para la estimación.  1959 Porath y Flodin: Introdujeron al dextrán entrecruzado como tamiz molecular  1964 J. C. Moore: Desarrolló la cromatografía de permeación en gel.  En 1906, el botánico ruso Mikhail Tswett (1872-1919) formalizó el uso de la cromatografía en estudios científicos, aplicándola a la separación de los pigmentos naturales que se encuentran en las plantas (conocidos como carotenoides y clorofilas). Además le dio ese nombre a la técnica. Tswett empacó una columna de vidrio vertical (de unos cuantos centímetros de diámetro) con material adsorbente. Luego, por la columna vertical vertió una solución que contenía la mezcla de pigmentos provenientes de las hojas molidas de una planta. Pasados unos minutos, el material empacado en la columna había adquirido una coloración diferente por segmentos. Es decir, había logrado la separación de los pigmentos naturales de la planta. En cada segmento de color definido había un pigmento diferente.

Los colores de los alimentos se deben a distintos compuestos, principalmente orgánicos, algunos son pigmentos naturales o colorantes sintéticos o añadidos. La mayoría de los alimentos vegetales y animales le deben su color a sus correspondientes pigmentos, que son sustancias que tienen una función biológica muy importante en sus tejidos, como es el caso de la clorofila en la Fotosíntesis y la mioglobina en almacenamiento muscular del oxígeno.

OBJETIVO: Separar los componentes de una mezcla homogénea por medio de la cromatografía. Determinar el tipo de colorante biológico existente en diferentes tejidos como vegetales y sintéticos que con ayuda de ciertos disolventes serán fácilmente percibidos, pudiendo realizar un análisis sobre el papel que desempeñan diversos reactivos en los diferentes experimentos que se llevarán a cabo.

MARCO TEÓRICO La cromatografía es un método físico de preparación para la caracterización de mezclas complejas, en el que se aplican técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. Existen muchos tipos de técnicas para esta pero en todas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluido que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los métodos cromatograficos que practicaremos son: 1. Cromatografía en columna: La fase estacionaria solida se sitúa dentro de una columna. Según el fluido empleado como fase móvil liquida 2. Cromatografía en papel: es un proceso muy utilizado en los laboratorios para realizar análisis cualitativos ya que pese a no ser una técnica muy potente no requiere de ningún tipo de equipamiento. La fase estacionaria está constituida simplemente por una tira de papel de filtro. La muestra se deposita en un extremo colocando pequeñas gotas de la solución y evaporando el disolvente. Luego el disolvente empleado como fase móvil se hace ascender por capilaridad. Esto es, se coloca la tira de papel verticalmente y con la muestra del lado de abajo dentro de un recipiente que contiene fase móvil en el fondo.

3. Cromatografía en capa delgada o en capa fina: La fase estacionaria es una capa uniforme de un absorbente mantenido sobre una placa, la cual puede ser de vidrio, aluminio u otro soporte. Los requisitos son un absorbente (por ejemplo silica gel)), placas, un dispositivo que mantenga las placas durante la extensión, otro para aplicar la capa de absorbente, y una cámara en la que se desarrollen las placas cubiertas. La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste en un sólido. La fase estacionaria será un componente polar y el eluyente será por lo general menos polar que la fase estacionaria, de forma que los componentes que se desplacen con mayor velocidad serán los menos polares.

METODOLOGÍA Separación de pigmentos vegetales 1. En el mortero, moler el 2 g. de material vegetal con 10 ml éter etílico. (Uso de campana de extracción)

2. Filtrar con papel filtro en embudo

Colocar el papel filtro con muestra de manera vertical por 30 min.

3. Colocar de 5 a 10 gotas (250 a 500 μl) en un punto sobre el papel, entre cada aplicación esperar a que seque. El punto de aplicación se marca con lápiz (línea base) a 2 cm de por encima del borde inferior del papel (de 10 x 15 cm).

4. Colocar en un vaso de precipitado metanol hasta 0.5 o 1.0 cm de altura

Separación de componentes de tinta En un papel filtro hacer un punto con plumón a 2 cm de por encima del borde inferior del papel (de 10 x 15 cm)

Colocar en un vaso de precipitado alcohol, hasta 0.5 o 1.0 cm de altura

Colocar el papel filtro con muestra de manera vertical para diluir la muestra.

Separación de componentes de vino

1. Preparar: 50 ml de solución de isobutanol y azul de bromofenol 1 g/L. (uso de campana de extracción)

2. Preparar 25 ml de solución de ácido acético al 50%

3. Mezclar las soluciones y colocarlas en vaso de precipitado.

5. Colocar el papel de manera vertical en el vaso de precipitado y dejar diluir, debe mantenerse tapado

4. Colocar vino tinto en papel filtro (20 x 10 cm) un punto de aplicación, 4 cm del borde inferior del papel, 5 a 10 gotas (250 a 500 μl)

RESULTADOS: Nombre

Descripción En la cromatografía de espinaca se logró observar 4 pigmentaciones, estas son

Espinaca con éter etílico

Amarillo obscuro: Xantofila Verde obscuro: Clorofila a Verde claro: Clorofila b Amarillo claro: Carotenos

Como se puede apreciar en la imagen sobre estas líneas, en la tinta roja han aparecido tres colores indicando tres componentes.

Tinta de plumón con alcohol

Tinta negra. Esta es una sorpresa. Obtenemos tres colores: el negro, el morado y un rosa muy claro.

Foto

En la pigmentación que dio el vino tinto se pueden observar tres tonalidades, dadas por:

Vino tinto con solución de isobutanol y azul de bromofenol



flavonoles son los responsables del color amarillo



Los antocianos son los responsables del color rojo azulado



flavan-3-oles actúan como co pigmentos

DISCUSIÓN DE RESULTADOS En comparación con la practica realizada por Yurani Martínez podemos darnos cuenta que los resultados obtenidos son muy similares ya que la práctica se elaboró llevando a cabo adecuadamente el procedimiento para la obtención de la cromatografía de cada muestra, existe una pequeña variabilidad en el caso de la muestra de plumón ya que la base del plumón utilizado en no era el mismo en cuanto a su base al igual que en las demás muestras como lo es la de la espinaca puede variar dependiendo de la frescura de esta y en el caso del vino esta variación se puede dar debido a la marca y la fecha de cosecha de este.

CONCLUSIÓN: En cuanto a la cromatografía en papel, es uno de los métodos más usados, por lo cual es necesario aprender y entender cómo realizarlo correctamente. Al realizar la práctica, pudimos observar cómo los diferentes colorantes de la tinta de un bolígrafo se separaron, y con esto se permitió identificar los distintos componentes de la tinta. Muchas de las separaciones que se realizan en los laboratorios requieren de la cromatografía, ya que son separaciones muy complejas de realizar. He ahí la razón de su importancia.

ANEXOS 1. Mencionar el principio de cromatografía. R= La Cromatografía es un método físico de separación en el cual, los componentes a ser separados son distribuidos entre dos fases, una de las cuales es estacionaria, mientas que la otra se desplaza en una dirección definida. La fase móvil pasa sobre y a través de la fase estacionaria. 2. ¿Qué tipo de cromatografías hay y bajo qué criterios de separación se rigen? R= A. CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS (fase móvil líquida) Fase estacionaria sólida: se trata de sólidos finamente divididos (con gran superficie específica) Cromatografía de absorción: la fase estacionaria sólida retiene a los solutos por un doble efecto de absorción física y química. Las interacciones implicadas son del tipo de fuerzas de van der Waals. Cromatografía de cambio iónico: El sólido retiene a los solutos gracias a atracciones electrostáticas. La fase estacionaria sólida lleva en la superficie cargas electrostáticas fijas, que retienen contra iones móviles que pueden intercambiarse por iones de la fase móvil. Cromatografía de exclusión: La fase estacionaria es un material poroso, que retiene a las moléculas en función de su tamaño. En ocasiones se denomina también cromatografía de filtración sobre geles o de permeabilidad en geles (GPC). Fase estacionaria líquida: Cromatografía de reparto: La fase estacionaria es un líquido inmovilizado sobre un material inerte sólido que sólo actúa de soporte. Cromatografía de afinidad o de fases enlazadas: La fase estacionaria es generalmente un polímero de tipo líquido inmovilizado sobre un sólido inerte por enlaces covalentes. En ambos casos la separación se debe a equilibrios de distribución de los solutos entre las fases móvil y estacionaria controlados por la diferente solubilidad de los mismos en las distintas fases. B. CROMATOGRAFÍA DE GASES (fase móvil gaseosa) Cromatografía de absorción (o cromatografía gas-sólido) la fase estacionaria es un sólido finamente dividido, que retiene a los solutos por absorción.

Cromatografía de partición o reparto: La fase estacionaria es un líquido retenido por impregnación o por enlace sobre un sólido inerte. Se basa en equilibrios de distribución. C. CROMATOGRAFÍA DE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS (la fase móvil es un fluido supercrítico) Un fluido supercrítico es un fluido calentado a tª y P superiores a las críticas. Posee algunas características propias de un gas y algunas propias de un líquido. La fase estacionaria puede ser líquida o sólida. Clasificación atendiendo al modo se lleva a cabo la separación (cómo se ponen en contacto las fases): Cromatografía en columna: La fase estacionaria se introduce en un tobo estrecho a través del cual se hace pasar la fase móvil. Esta se desplaza por capilaridad, gravedad o presión. Pueden emplearse fases móviles líquidas, gaseosa o fluidos supercríticos. Cromatografía plana: La fase estacionaria se coloca en un soporte plano. En cromatografía plana el flujo de fase móvil se consigue por capilaridad o por capilaridad y gravedad. Sólo pueden emplearse líquidos como fases móviles. Existen: Cromatografía en papel: La fase estacionaria está constituida por el agua retenida en la celulosa. También existen papeles cambiadores de iones. Cromatografía en capa fina: La fase estacionaria es un sólido adsorbente finamente dividido o un líquido inmovilizado sobre un sólido colocado sobre una placa plana. 3. ¿Qué componentes se separaron en cada una de las muestras? R= Espinaca: Carotenos, Naranja, Clorofila a, Verde azulado, Xantofilas, Amarillo, Clorofila b y Verde. Vino tinto: flavonoles, antocianos y flavan-3-oles. Plumón: Los diferentes colores que han mezclado para llegar a ese color especifico. 4. De los reactivos utilizados, ¿Qué papel desempeñan en los diferentes experimentos de acuerdo a la técnica cromatografía utilizada? R= La finalidad de hacer estos diferentes experimentos es poder observar los diferentes componentes, en este caso, de la espinaca, el vino tinto y el plumón, cada uno tiene diferentes compuestos y por la misma razón las cromatografías no son iguales así que puede apreciarse de una mejor manera como este tipo de cromatografía actúa con las diferentes muestras.

BIBLIOGRAFÍA

Anónimo. (11 de Marzo de 2013). Biotecnología. Obtenido de Biotecnología: http://biomodel.uah.es/tecnicas/crom/inicio.htm Ciencia y Tecnología. (17 de Junio de 2012). Obtenido de Ciencia y Tecnología: http://www.acenologia.com/cienciaytecnologia/quimica_color_vino_cienc1213.htm Luengo, L. (6 de Diciembre de 2014). Obtenido de http://www.lourdesluengo.es/practicas/cromatografia.html Prezi. (22 de Agosto de 2016). Obtenido de Prezi: https://prezi.com/lg28q0mklnln/separacion-depigmentos-espinacas-mediante-cromatografia/ UNAM, F. d. (23 de Enero de 2015). Departamento de la Facultad ItBi. Obtenido de Departamento de la Facultad ItBi: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/M.Cromatogrficos 6700.pdf Wikispaces. (27 de Mayo de 2015). Obtenido de https://sanitex.wikispaces.com/Separaci%C3%B3n+cromatogr%C3%A1fica

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